水稻短胚芽鞘基因SCP1的图位克隆
发布时间：2021-09-12 10:04
水稻胚芽鞘在幼苗出土过程中发挥重要作用,其生长受到多种激素的调控。为了挖掘胚芽鞘生长的关键调控因子,对水稻突变体库进行筛选,获得了一系列胚芽鞘发育缺陷突变体。其中一个突变体（short coleoptile1,scp1）的胚芽鞘明显短于野生型,且乙烯合成基因表达水平和乙烯释放量均低于野生型,其幼苗的耐盐性和耐旱性显著提高。成株期的scp1突变体表现出矮化、小粒的表型。通过图位克隆,将SCP1基因定位在5号染色体上32.01 kb区间,该区间有5个功能基因,通过扩增与测序发现OsRGA1基因在突变体中有大片段缺失,并且与已报道的osrga1等位突变体d1具有相似的胚芽鞘表型和农艺性状,说明scp1是osrga1的另一个等位突变体。相关研究结果加深了对OsRGA1基因功能的认识,为探究乙烯调控水稻生长发育及耐逆性的分子机理提供了研究材料。
【文章来源】：中国农业科技导报. 2020,22(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
HZ与scp1突变体盐和干旱胁迫表型和成活率
OsRGA1基因早已被克隆出来[26],到目前已陆续报道了至少8个点突变体或者片段插入突变体,例如等位突变体d1、dwarf89[27]及cha-2[28]中OsRGA1基因表达水平显著降低,且均表现出矮杆、粒小且圆等性状特征。本研究筛选到一个短胚芽鞘突变体,通过图位克隆发现OsRGA1基因组序列存在大片段缺失,导致scp1体内OsRGA1基因不表达(图4)。scp1表现出与osrga1突变体类似的株高、粒形等表型,说明scp1是osrga1的等位突变体。胚芽鞘在水稻破壳、出土[29]及逆境胁迫[30-31]应答过程中起着重要作用。本研究发现OsRGA1通过调控水稻乙烯生物合成来调控胚芽鞘的生长及苗期耐逆性,进一步丰富了OsRGA1在水稻中的功能,同时也为OsRGA1功能研究提供材料。图5 d1胚芽鞘表型和乙烯释放量
图4 SCP1基因的图位克隆乙烯是一种重要的植物激素,从植物种子萌发到器官衰老的过程中都有重要作用,而且在植物应对生物和非生物胁迫中起着关键作用[10]。目前已有研究表明,OsRGA1参与赤霉素信号转导途径来调控节间伸长[32],并且在乙烯介导的缺氧信号传递过程中起调节作用[9],表明OsRGA1参与多种激素信号的转导过程。但是OsRGA1与乙烯合成之间的关系还不清楚。本研究结果显示,scp1突变体中乙烯合成基因的表达水平明显低于野生型,并且其乙烯释放量也显著低于野生型(图1),说明OsRGA1参与调控水稻乙烯的合成。该研究丰富了该基因在激素合成与信号传递过程中的角色,但是目前还未研究清楚该基因具体如何调控乙烯合成的,这将是下一步工作的重点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乙烯信号转导与植物非生物胁迫反应调控研究进展[J]. 赵赫,陈受宜,张劲松. 生物技术通报. 2016(10)
[2]水稻矮秆基因iga-1的序列变异和表达分析[J]. 陈立凯,卢苏龙,刘永柱,王慧,陈志强,郭涛. 西北植物学报. 2016(01)
[3]Heterotrimeric G protein α subunit is involved in rice brassinosteroid response[J]. Lei Wang~(1,2) Yun-Yuan Xu~1 Qi-Bin Ma~(1,2) Dan Li~(1,2) Zhi-Hong Xu~(1,3) Kang Chong~(1,3) 1 Key Laboratory of Photosynthesis and Environmental Molecular Physiology,Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Nanxincun 20,Xiangshan,Beijing 100093,China,2 Graduate School of the Chinese Academv of Sciences,100046 Beijing,China;3 National Plant Gene Research Center (Beijing),Beijing 100093,China. Cell Research. 2006(12)
硕士论文
[1]水稻转录因子OsDof15和矮杆突变体D814的研究[D]. 陈新兵.中国农业科学院 2017
本文编号：3394030
【文章来源】：中国农业科技导报. 2020,22(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
HZ与scp1突变体盐和干旱胁迫表型和成活率
OsRGA1基因早已被克隆出来[26],到目前已陆续报道了至少8个点突变体或者片段插入突变体,例如等位突变体d1、dwarf89[27]及cha-2[28]中OsRGA1基因表达水平显著降低,且均表现出矮杆、粒小且圆等性状特征。本研究筛选到一个短胚芽鞘突变体,通过图位克隆发现OsRGA1基因组序列存在大片段缺失,导致scp1体内OsRGA1基因不表达(图4)。scp1表现出与osrga1突变体类似的株高、粒形等表型,说明scp1是osrga1的等位突变体。胚芽鞘在水稻破壳、出土[29]及逆境胁迫[30-31]应答过程中起着重要作用。本研究发现OsRGA1通过调控水稻乙烯生物合成来调控胚芽鞘的生长及苗期耐逆性,进一步丰富了OsRGA1在水稻中的功能,同时也为OsRGA1功能研究提供材料。图5 d1胚芽鞘表型和乙烯释放量
图4 SCP1基因的图位克隆乙烯是一种重要的植物激素,从植物种子萌发到器官衰老的过程中都有重要作用,而且在植物应对生物和非生物胁迫中起着关键作用[10]。目前已有研究表明,OsRGA1参与赤霉素信号转导途径来调控节间伸长[32],并且在乙烯介导的缺氧信号传递过程中起调节作用[9],表明OsRGA1参与多种激素信号的转导过程。但是OsRGA1与乙烯合成之间的关系还不清楚。本研究结果显示,scp1突变体中乙烯合成基因的表达水平明显低于野生型,并且其乙烯释放量也显著低于野生型(图1),说明OsRGA1参与调控水稻乙烯的合成。该研究丰富了该基因在激素合成与信号传递过程中的角色,但是目前还未研究清楚该基因具体如何调控乙烯合成的,这将是下一步工作的重点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乙烯信号转导与植物非生物胁迫反应调控研究进展[J]. 赵赫,陈受宜,张劲松. 生物技术通报. 2016(10)
[2]水稻矮秆基因iga-1的序列变异和表达分析[J]. 陈立凯,卢苏龙,刘永柱,王慧,陈志强,郭涛. 西北植物学报. 2016(01)
[3]Heterotrimeric G protein α subunit is involved in rice brassinosteroid response[J]. Lei Wang~(1,2) Yun-Yuan Xu~1 Qi-Bin Ma~(1,2) Dan Li~(1,2) Zhi-Hong Xu~(1,3) Kang Chong~(1,3) 1 Key Laboratory of Photosynthesis and Environmental Molecular Physiology,Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Nanxincun 20,Xiangshan,Beijing 100093,China,2 Graduate School of the Chinese Academv of Sciences,100046 Beijing,China;3 National Plant Gene Research Center (Beijing),Beijing 100093,China. Cell Research. 2006(12)
硕士论文
[1]水稻转录因子OsDof15和矮杆突变体D814的研究[D]. 陈新兵.中国农业科学院 2017
本文编号：3394030
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3394030.html
最近更新
教材专著
