水稻干旱敏感相关基因DS8影响叶片表皮发育和气孔闭合

发布时间：2021-08-29 05:58

　　干旱是引起水稻减产的主要环境因素之一。本研究中,我们发现了一个水稻干旱敏感突变体drought sensitive8（ds8）,与野生型相比,该突变体具有叶片失水速率快、苗期干旱处理存活率低,成熟期干旱处理产量显著下降的特点。遗传分析表明,该突变性状由一个单隐性核基因控制。利用图位克隆方法和转基因功能互补验证,确定了控制水稻干旱敏感的基因DS8为LOC_Os08g43130,该基因编码一个类NAP1蛋白,该蛋白是微丝的成核相关复合体SCAR/WAVE的一个组成亚基。ds8中该基因发生了单碱基突变,造成读码框移位,最终导致基因功能改变。该基因的功能缺陷导致ds8中的微丝形态异常。DS8基因突变导致水稻叶片表皮发育受损,表皮非气孔途径的水分散失增加。同时表皮结构发生改变导致气孔密度增加。另外,ds8叶片气孔闭合异常,但叶片的内源ABA含量增加。进一步研究发现,微丝活动受抑制会导致叶片ABA含量的上升。总之,DS8通过影响叶片表皮发育和气孔闭合来影响水稻叶片的失水速率,从而影响水稻干旱敏感性。 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：68 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１保卫细胞中ＡＢＡ信号途径模型（Ｍａｔｓｕｄａ?ｅｔａｌ．，?２０１６）??Ｆｉｇ?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ＡＢＡ?ｓｉｇｎａｌ?ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｉｎ?ｇｕａｒｄ?ｃｅｌｌｓ?（Ｍａｔｓｕｄａ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１６）??

农艺性状的变化。干旱环境下，突变体在分蘖数、每穗粒数（ＧＮＰＰ）、??每穗实粒数（ＦＧＰＰ）、单株产量（ＧＹＰＰ）等农艺性状方面较正常环境??都有明显的下降，且下降的百分比显著高于野生型（图３．２；表３．１）。??２０??

?〇．５?ｈｏｕｒ?Ｔｊｍｅ?（ｈ）??图３．〗ＡＳ突变体对干旱敏感??（ａ）?ＷＴ和办Ｓ幼苗干旱处理表型。（ｂ）?ＷＴ和幼苗干旱处理后的存活率。（ｃ）?ＷＴ和ｃ／Ｍ抽穗期??的剑叶离体不同时间段叶片表型，标尺＝５?ｃｍ。（ｄ）?ＷＴ和抽穗期的剑叶离体后的失水速率测??量。??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１．?Ｔｈｅ?ｄｓ８?ｍｕｔａｎｔ?ｓｈｏｗｓ?ｉｎｃｒｅａｓｅｄ?ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ?ｔｏ?ｄｒｏｕｇｈｔ?ｓｔｒｅｓｓ??（ａ）?ＷＴ?ａｎｄ?ｄｓ８?ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ?ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ?ｔｏ?ｄｒｏｕｇｈｔ?ｓｔｒｅｓｓ，?（ｂ）?Ｓｕｒｖｉｖａｌ?ｒａｔｅｓ?ｏｆ?ＷＴ?ｖｓ．?ｄｓ８?ａｆｔｅｒ?ｒｅｃｏｖｅｒｙ??ｆｒｏｍ?ｄｒｏｕｇｈｔ?ｓｔｒｅｓｓ．?Ｄａｔａ?ａｒｅ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ?ａｓ?ｍｅａｎ?土?ＳＤ?（？＝３）．?＊＊尸?￥?０．０１；?Ｓｔｕｄｅｎｔ’ｓ?／－ｔｅｓｔ

【参考文献】：
期刊论文
[1]植物微丝骨架的研究进展[J]. 郝焕凤,代华琴,曹跃芬.  基因组学与应用生物学. 2016(11)
[2]Abscisic Acid Receptors:Past,Present and Future[J]. David J.Weston.  Journal of Integrative Plant Biology. 2011(06)



本文编号：3370055