Positionale Klonierung des Reis-Semidwergene, sd-1: Das "Grüne Revolution Gen" kodiert für ein mutierendes Enzym, das an der Gibberellinsynthese beteiligt ist

Ein Reis-Semidwergene, sd-1, bekannt als das "grüne Revolution Gen", wurde durch Positionalklonierung isoliert und kodiert für Gibberellin 20-Oxidase, das Schlüsselenzym im Gibberellin-Biosyntheseweg. Die Analyse von 3477 Segreganten unter Verwendung mehrerer PCR-basierter Marker-Technologien, einschließlich cleaved amplified polymorphic sequence, derived-CAPS und einzelner Nukleotidpolymorphismen, offenbarte 1 ORF in einem 6-kb-Kandidatenintervall. Normale Reisvarietäten weisen eine identische Sequenz in diesem Bereich auf, die aus 3 Exons (558, 318 und 291 bp) und 2 Introns (105 und 1471 bp) besteht. Dee-Geo-Woo-Gen-Typ sd-1-Mutanten haben eine 383-bp-Deletion im Genom (278-bp-Deletion aus der exprimierten Sequenz), von der Mitte von Exon 1 bis stromaufwärts von Exon 2, einschließlich eines 105-bp-Introns, was zu einem Frameshift führt, der nach der Deletionsstelle ein Stopcodon produziert. Der strahleninduzierte sd-1-Mutant Calrose 76 hat eine 1-bp-Substitution in Exon 2, die eine Aminosäure-Substitution verursacht (Leu CTC zu Phe TTC). Die Expressionsanalyse deutet auf die Existenz von mindestens einem weiteren Locus von Gibberellin 20-Oxidase hin, der die Entwicklung schwerer Zwergwuchs bei sd-1-Mutanten verhindern könnte.