水稻寡肽转运蛋白OsNPF8.1基因功能分析
发布时间：2020-09-09 17:50
NPF(Nitrate Transpoter1/Peptide Transporter Family)转运体家族是植物体内低亲和硝酸根转运体或寡肽转运体蛋白家族,该家族转运体具有12个跨膜结构域,其中第六个和第七个结构域之间含有一个暴露在胞质的环状结构。能够转运包括硝酸根、寡肽、氨基酸、芥子油苷、IAA、GA、ABA等多种底物。目前对NPF基因的研究多集中在拟南芥中,水稻作为单子叶植物中的模式生物,关于水稻中的NPF基因报道数目不多,尤其是对寡肽转运体的研究较少。本文以水稻中第一个被发现的寡肽转运体OsNPF8.1为研究对象。通过OsNPF8.1的CRISPR/Cas9突变体(osnpf8.1)部分性状分析表明,osnpf8.1在正常种植条件下具有穗长增加、结实率下降、千粒重下降等表型;但穗粒数、粒长、粒宽等无明显差异。荧光定量PCR和GUS活性定量检测OsNPF8.1的表达结果表明,OsNPF8.1的表达受缺氮、干旱以及盐胁迫诱导。osnpf8.1对盐及干旱的耐受性低于ZH11;氮饥饿种植条件下,osnpf8.1植株的地上部与ZH11无明显区别,但osnpf8.1的根比ZH11的根长、干重增加。利用416份重测序的核心水稻品系在水稻功能基因组育种数据库(RFGB)中进行OsNPF8.1序列多样性分析,以日本晴基因序列为参考基因组,发现OsNPF8.1在416份水稻种质中共有26个SNP变异位点,其中启动子区域有20个,为SNP分布的热点区段;外显子区域含有4个SNP变异位点,均位于第三外显子上;3'UTR区域具有2个SNP变异位点。且编码区(CDS)的SNP变异均为同义突变,SNP所导致的编码序列的改变并不影响其所翻译的蛋白质的氨基酸序列。可划分为7种单倍型,荧光定量PCR检测结果表明,在Hap I、Hap III、HapV、Hap VI四种单倍型中OsNPF8.1在低氮种植条件下的表达明显高于高氮;在Hap II的两个株系中的表达则与之相反(HapVII材料缺失)。InDel分析表明9个InDel位点均位于启动子区域。综上所述,寡肽转运蛋白基因OsNPF8.1表达受干旱、盐胁迫等逆境影响,其突变体对逆境耐受性下降;OsNPF8.1序列SNP主要存在于启动子区,而编码区的SNP差异未影响蛋白序列的多样性。这些结果说明OsNPF8.1在水稻生长发育与逆境响应中发挥一定作用。
【学位单位】：仲恺农业工程学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S511
【部分图文】：
为进一步确定 osnpf8.1 的表型尚需对 osnpf8.1 大田材料进行持续观察计。3.3 OsNPF8.1 在萌发的胚和盾片中表达先前研究结果证实 OsNPF8.1 广泛表达于除根表皮以外的其他组织（邱迪2017）。但并未确定 OsNPF8.1 在水稻种子萌发过程中表达与否。因此为进确定 OsNPF8.1 的表达部位，利用 OsNPF8.1 启动子融合 GUS 转基因水稻种萌发过程中进行染色，结果如图 3-2。结果显示，OsNPF8.1 在成熟的水稻种的胚、胚乳、种皮、糊粉层中均无表达；种子吸胀萌发后，OsNPF8.1 在胚片中均有表达。萌发过程中种子内贮存的蛋白质发生广泛水解产生大量的氨和小分子肽类，并运输至幼胚中以维持植株生长，而 OsNPF8.1 以寡肽为转物，因而我们推测 OsNPF8.1 可能参与种子萌发过程，但其具体功能还尚有一步确定。（A）（B）（C）（D）
图 3-13 3K 水稻 SNP 与 InDel 子数据库所包含的水稻分类组群及样本构成类型。Figure 3-13 The rice classification groups and sample composition types included In 3K rice SNPand InDel subdatabase.图 3-14 3K 水稻 SNP 与 InDel 子数据库中对 416 份水稻品种基本信息统计。（A）（B）
34图 3-14 3K 水稻 SNP 与 InDel 子数据库中对 416 份水稻品种基本信息统计。A：分类组群统计图；B：水稻品种的亚种类型统计图。Figure 3-14 The basic information of 416 rice varieties In 3K rice SNP and InDel subdatabase.A: Classification group statistics; B: Statistical graph of subtypes of rice varieties.为获取 SNP 与 InDel 分布，在 RFGB 的 3K 水稻 SNP 与 InDel 子数据库中将不同品种中 OsNPF8.1 基因序列进行下载，利用序列比对软件 AlignX 将日本晴的序列与 416 份水稻品种的序列进行比对，分析 OsNPF8.1 的基因序列的多样
本文编号：2815278
【学位单位】：仲恺农业工程学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S511
【部分图文】：
为进一步确定 osnpf8.1 的表型尚需对 osnpf8.1 大田材料进行持续观察计。3.3 OsNPF8.1 在萌发的胚和盾片中表达先前研究结果证实 OsNPF8.1 广泛表达于除根表皮以外的其他组织（邱迪2017）。但并未确定 OsNPF8.1 在水稻种子萌发过程中表达与否。因此为进确定 OsNPF8.1 的表达部位，利用 OsNPF8.1 启动子融合 GUS 转基因水稻种萌发过程中进行染色，结果如图 3-2。结果显示，OsNPF8.1 在成熟的水稻种的胚、胚乳、种皮、糊粉层中均无表达；种子吸胀萌发后，OsNPF8.1 在胚片中均有表达。萌发过程中种子内贮存的蛋白质发生广泛水解产生大量的氨和小分子肽类，并运输至幼胚中以维持植株生长，而 OsNPF8.1 以寡肽为转物，因而我们推测 OsNPF8.1 可能参与种子萌发过程，但其具体功能还尚有一步确定。（A）（B）（C）（D）
图 3-13 3K 水稻 SNP 与 InDel 子数据库所包含的水稻分类组群及样本构成类型。Figure 3-13 The rice classification groups and sample composition types included In 3K rice SNPand InDel subdatabase.图 3-14 3K 水稻 SNP 与 InDel 子数据库中对 416 份水稻品种基本信息统计。（A）（B）
34图 3-14 3K 水稻 SNP 与 InDel 子数据库中对 416 份水稻品种基本信息统计。A：分类组群统计图；B：水稻品种的亚种类型统计图。Figure 3-14 The basic information of 416 rice varieties In 3K rice SNP and InDel subdatabase.A: Classification group statistics; B: Statistical graph of subtypes of rice varieties.为获取 SNP 与 InDel 分布，在 RFGB 的 3K 水稻 SNP 与 InDel 子数据库中将不同品种中 OsNPF8.1 基因序列进行下载，利用序列比对软件 AlignX 将日本晴的序列与 416 份水稻品种的序列进行比对，分析 OsNPF8.1 的基因序列的多样
【参考文献】
相关期刊论文 前9条
1 唐立群;肖层林;王伟平;;SNP分子标记的研究及其应用进展[J];中国农学通报;2012年12期
2 刘健;牛付安;江建华;孙程;陈兰;郭媛;付淑换;洪德林;;多环境下粳稻产量及其相关性状的条件和非条件QTL定位[J];中国水稻科学;2012年02期
3 赵娜;贾力;刘洪来;陈超;王X;;氮肥的环境风险及管理研究进展[J];草原与草坪;2011年01期
4 沈亚欧;林海建;张志明;高世斌;潘光堂;;植物逆境miRNA研究进展[J];遗传;2009年03期
5 潘存红;王子斌;马玉银;殷跃军;张亚芳;左示敏;陈宗祥;潘学彪;;InDel和SNP标记在水稻图位克隆中的应用[J];中国水稻科学;2007年05期
6 刘光兴;林坚;;遗传标记技术在海洋桡足类生物多样性和系统发生研究中的应用[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2007年01期
7 柯玉琴,潘廷国,艾育芳;盐胁迫对发芽水稻种子质膜透性及物质转化的影响[J];中国生态农业学报;2002年04期
8 张燕之,周毓珩,曾祥宽,邹吉承,王昌华,王辉,曹炳晨,刘宛;不同类型稻抗旱性鉴定指标研究[J];沈阳农业大学学报;2002年02期
9 薛庆林,李广敏;不同品种水稻幼苗对盐胁迫的反应[J];河北农业大学学报;1991年04期
本文编号：2815278
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/2815278.html
最近更新
教材专著
