东乡野生稻qRC10-2耐冷基因的功能研究

发布时间：2020-07-05 13:23

【摘要】：水稻是世界主要的粮食作物,近年来世界气候变化异常,低温冷害已成为威胁水稻稳产的重要因素之一,因此改良水稻耐冷性状以及选育耐冷品种对保证粮食安全生产具有重要意义。本研究在东乡野生稻的10号染色体上精细定位到一个与水稻耐冷相关QTL(qRC10-2)的基础上,对该位点候选基因(qRC10-2)的功能进行研究。主要结果如下:1.基因qRC10-2的亚细胞定位发现GFP荧光几乎全部定位在细胞膜上,而在其它区域均未检测到GFP荧光信号,证实了qRC10-表达产物主要定位于细胞膜上。2.以东乡野生稻中的qRC10-2+通过农杆菌转化冷敏感材料籼稻R6547,进行过表达qRC10-2+,以及干扰籼稻R6547中qRC10-2和粳稻日本晴中qRC10-2+。结果表明干扰粳稻日本晴中的qRC10-2+基因植株经过冷处理过后存活率明显降低,而在籼稻R6547中过表达东乡野生稻中的qRC10-2+基因后,转基因植株经过冷处理过后存活率明显升高。所以耐冷基因qRC10-2+对水稻苗期具有耐冷性,而基因qRC10-2-没有耐冷功能。3.qRC10-2基因功能为参与果胶的代谢,而果胶是植物细胞壁的主要成分之一。在冷处理前,转化qRC10-2+的R6547(OR-qRC10-2+)T2代纯系在冷处理前的果胶含量极显著高于籼稻R6547,干扰粳稻日本晴中的qRC10-2+基因(IJ-qRC10-2+)T2代纯系在冷处理前的果胶含量极显著低于粳稻日本晴,说明qRC10-2+在受到冷胁迫前就可以增加植株根部的果胶含量,从而使OR-qRC10-2+植株耐冷性增强。在冷处理后,OR-qRC10-2+的T2代纯系在冷处理后的果胶含量仍然极显著高于籼稻R6547,也进一步说明qRC10-2+基因在受到冷胁迫后,仍然可以促进水稻根部的果胶合成,提高转基因植株耐冷性,而IJ-qRC10-2+植株由于qRC10-2+基因受到干扰,不能增加细胞壁中的果胶含量,使得转基因植株的耐冷性降低。4.对转基因植株进行转录组表达谱分析,研究qRC10-2的差异表达基因。发现qRC10-2转基因株系中大多数与代谢路径、胁迫响应、生物系统等方面相关的基因出现上调或者下调。MYB、WRKY、NAC等转录因子在冷胁迫处理后,其表达水平出现显著上调或者下调,其中WRKY转录因子表达增强了植株耐冷性,并且参与ABA途径的应答。本研究为进一步揭示水稻苗期耐冷性的分子机理和调控通路提供实验基础,同时qRC10-2功能基因的克隆为耐冷水稻品种培育提供新的基因资源。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511.9
【图文】：

‘＃Ｃ７０－２’），该基因与日本晴的邋似９０／００邋基因（ｐｅｃｔｉｎ邋ｌｙａｓｅ邋ｆｏｌｄ邋ｆａｍｉｌｙ邋ｐｒｏｔｅｉｎ）序列逡逑一致（图２－１邋）。ａｓ，／０ｇ㈨卯／洲转录后的全长ｃＤＮＡ为８３０ｂｐ，编码框为６４２ｂｐ，与南京１１逡逑对比，东乡野生稻ＭＣ７０－２编码框第３４３和５２４位置存在一对碱基的差异，在东乡野生稻逡逑中分别为‘Ｇ’和而在南京１１中对应的碱基为＇Ａ？和‘Ｇ？（图２－２）。逡逑Ｘ）ｓｌ０ｔ０４９０１００－０１邋ｃｌａｓｓ＝Ｓｅｑｕｅｎｃｅ邋ｐｏｓｉｔｉｏｎ＝邋ｃｈｒｌＯ：１８５９８５５８．．１８５９９３８７邋（＋邋ｓｔｒａｎｄ）逡逑ＡＣＡＣＴＡＧＣＡＣ邋ＡＧＣＧＣＡＡＧＡＡ邋ＡＡＴＧＧＣＧＧＧＴ邋ＧＣＣＡＴＧＡＣＣＡ邋ＴＧＡＧＴＣＧＣＣＧ邋ＣＣＧＴＣＴＣＴＣＣ邋ＣＡＣＧＣＧＣＴＣＣ邋ＴＣＣＴＣＧＴＧＣＴ逡逑ＣＧＣＧＡＴＣＣＴＣ邋ＣＣＣＡＡＣＣＴＧＧ邋ＣＣＧＣＴＣＴＣＧＣ邋ＣＧＴＣＧＣＣＧＣＣ邋ＧＧＣＧＧＣＧＧＣＡ邋ＧＣＧＧＡＧＧＣＧＧ邋ＴＧＧＣＴＴＣＴＴＣ邋ＣＣＧＣＡＣＣＧＧＴ逡逑ＣＣＣＴＣＣＴＣＣＡ邋ＧＴＣＣＴＣＣＡＧＣ邋ＴＧＣＣＡＧＣＣＧＡ邋ＧＣＧＧＣＧＣＣＡＴ邋ＣＡＣＣＧＧＡＡＣＧ邋ＴＣＣＧＧＣＧＡＣＴ邋ＧＣＡＡＣＧＣＧＧＡ邋ＣＡＡＣＧＧＣＴＣＣ逡逑ＧＡＧＴＧＣＴＧＣＣ邋ＡＧＧＡＣＧＧＣＧＴ邋ＣＣＡＧＴＡＣＡＴＧ邋ＡＣＧＴＡＣＧＣＣＴ邋ＧＣＴＣＧＣＣＧＣＣ邋ＣＧＴＣＧＣＣＧＣＣ邋ＧＧＣＧＧＣＡＣＣＧ邋ＧＣＡＣＣＧＣＧＧ

织放置于筛选培养基上，在暗条件下进行继代培养，连续继代三次，随后将生长良好的抗逡逑性愈伤组织转入预分化培养基中，继代一次后转入分化培养基，待长出小苗后转入生根培逡逑养基进行生根壮苗，最后将根系生长正常的苗进行炼苗并且移栽。主要获得的过程见图２－４。逡逑榦逡逑图２－４转基因植株的再生过程逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－４邋Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ邋ｐｌａｎｔｓ逡逑

【参考文献】

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本文编号：2742660