水稻转录因子OsbHLH153及其同源因子功能的初步研究

发布时间：2020-06-06 14:25

【摘要】：bHLH转录因子家族拥有众多的家族成员,是植物生长发育过程中一类不可或缺的转录因子,在植物的形态建成、生理代谢、细胞和组织形成以及对环境的逆境响应等各个方面都发挥着十分重要的作用。目前在水稻中,OsbHLH153具体的功能还未被鉴定,对转录因子OsbHLH153的同源性分析发现,OsbHLH153在水稻中具有两个同源性很高转录因子OsbHLH172和OsbHLH174。本课题利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,从反向遗传学的角度对该转录因子及其同源因子的功能进行了初步研究。目前我们得到了以下几方面的研究结果:(1)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了osbhlh153/osbhlh172/osbhlh174的三突突变体、osbhlh153/osbhlh172的双突突变体、osbhlh153/osbhlh174的双突突变体以及osbhlh153、osbhlh172、osbhlh174的单突突变体,其中三突突变体的表型表现为植株株高变矮,结实率降低,而双突突变体和单突突变体表型不明显;(2)对三个基因分别构建过表达载体,在遗传转化过程,发现三个基因超表达后在组培阶段就有很明显的表型,并且这三个基因超表达后的表型是一样的,具体表现为在分化阶段,大部分转化材料只增生愈伤而不分化茎叶,少数部分材料能分化出苗,这些苗子茎叶大多呈弯曲生长且根部伸长,同时产生许多不定根;(3)通过RiceXPro和HZAU CREP数据对三基因的表达模式分析,发现三基因均在水稻的愈伤、根、茎、叶以及胚乳中有较高的表达。目前,构建了三个基因的表达模式分析载体pPLV4/Promoter:3xGFP和pPLV15/Promoter:GUS,以期能够进一步确定和分析三个基因在水稻中的表达模式;(4)通过酵母双杂交转化,我们初步筛选得到了与转录因子OsbHLH153、OsbHLH172以及OsbHLH174都能够与转录因子OsbHLH175和OsbHLH176有相互作用,并且转录因子OsbHLH153与OsbHLH172有相互作用,OsbHLH172与OsbHLH174也存在相互作用。以上结果初步说明,OsbHLH153、OsbHLH172和OsbHLH174三基因在功能上具有很强的功能冗余性,在水稻体内发挥的作用基本表现一致,主要表现为对水稻根、茎、叶的发育上影响,并且三个转录因子能够与其他转录因子形成聚合物,从而对水稻的生长发育造成一定的影响。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：Q943.2;S511

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本文编号：2699809