水稻叶片早衰基因PLS2的图位克隆与功能分析
发布时间：2021-07-23 08:06
水稻叶片早衰能造成叶绿素及相关大分子物质降解,伴随着活性氧等物质的积累,光合能力下降,导致植株过早成熟,最终影响产量与品质。因此,探究叶片早衰的分子机制对水稻的遗传改良具有重要的意义。本研究以辐射诱变获得的水稻叶片早衰突变体pls2（premature leaf senescence 2）为材料,通过图位克隆方法获得了叶片早衰基因PLS2,并初步分析了该基因功能。结果如下。（1）与野生型相比,大部分突变体pls2叶片在抽穗期时变黄、干枯直至萎蔫。突变体中的叶绿素含量下降,叶绿体的淀粉颗粒增多。突变体pls2的叶片衰老相关基因SGR、NYC3、PAO和Osl85的表达量显著上调;过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量增多,超氧化物歧化酶（SOD）的活性增高;清除活性氧相关基因表达上调;叶绿体发育和光合作用相关基因表达下调,叶片的净光合速率,气孔导度和蒸腾速率均显著性下降。（2）突变体pls2叶片早衰表型是单隐性基因控制的质量性状。利用图位克隆方法将PLS2定位在第3染色体C-2和SL-1-9之间90kb区间,该区间包含15个ORFs,测序发...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
植株生长和提前衰老期间的营养转运（Schippersetal.,2015）
第三章 结果3.1 水稻突变体 pls2 的表型分析泸恢 H103 背景下的突变体 pls2（premature leaf senescence）来自空间辐射诱变。该突变体论在四川、北京还是海南种植，表型都非常稳定。自然生长条件下，分蘖期时，突变体 pls2 开出现叶片变黄表型，植株生长迟缓（图 3.1A）；抽穗期时，突变体 pls2 出现了叶片干枯，植株著变矮等表型（图 3.1 B）。且在该时期，突变体 pls2 植株的 L3-L5 叶片的叶绿素含量与野生型比均显著降低（图 3.1 C-E）。
突变体 pls2 的株高（图 3.2A），节间长度（图 3.2 B）和结实率（图 3.2 C）相比，均显著性较低，突变体 pls2 的分蘖数（图 3.2 D）与千粒重（图 3.2E）仅稍微下长度和宽度（图 3.2 F）在野生型与突变体 pls2 之间没有明显差别（图 3.2 F）。为了深入型与突变体 pls2 的谷粒形态，将谷粒分为了饱满，半饱满以及瘪籽（图 3.2 G）三种类显示突变体 pls2 的半饱满与瘪籽的比例显著性升高，饱满谷粒的比例显著性降低（图 3浆期的野生型和突变体 pls2 颖壳（图 3.3 A），花粉的育性（图 3.3 B, C）以及成熟期种态没有明显差别（图 3.3 D, E）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mutation of Oryza sativa CORONATINE INSENSITIVE 1b（OsCOI1b） delays leaf senescence[J]. Sang-Hwa Lee,Yasuhito Sakuraba,Taeyoung Lee,Kyu-Won Kim,Gynheung An,Han Yong Lee,Nam-Chon Paek. Journal of Integrative Plant Biology. 2015(06)
[2]水稻早衰叶突变体PLS2的遗传分析与基因定位[J]. 张涛,孙玉莹,郑建敏,程治军,蒋开锋,杨莉,曹应江,游书梅,万建民,郑家奎. 作物学报. 2014(12)
[3]Knockdown of OsHox33, a member of the class III homeodomain-leucine zipper gene family, accelerates leaf senescence in rice[J]. LUAN WeiJiang,SHEN Ao,JIN ZhiPing,SONG SuSheng,LI ZhengLong,SHA AiHua. Science China（Life Sciences）. 2013(12)
[4]水稻航天衰老突变体基因psl2的表型和遗传分析[J]. 张涛,郑家奎,蒋开锋,郑建敏,杨乾华,杨莉,万先齐,曹应江. 分子植物育种. 2010(02)
[5]红树叶片衰老过程中活性氧和保护酶活性的变化[J]. 张平,谢潮添,杨盛昌. 海洋科学. 2004(05)
[6]植物叶片衰老机理的研究进展[J]. 孙长明. 山东电大学报. 2001(01)
[7]水稻叶片在自然衰老过程中1 ,5-二磷酸核酮糖羧化酶/ 加氧酶的降解（英文）[J]. 彭新湘,彭少兵. 植物生理学报. 2000(01)
[8]春玉米叶片衰老中激素变化、Ca2+跨膜运输和膜脂过氧化三者之间的关系[J]. 何萍,金继运. 植物学报. 1999(11)
本文编号：3298914
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
植株生长和提前衰老期间的营养转运（Schippersetal.,2015）
第三章 结果3.1 水稻突变体 pls2 的表型分析泸恢 H103 背景下的突变体 pls2（premature leaf senescence）来自空间辐射诱变。该突变体论在四川、北京还是海南种植，表型都非常稳定。自然生长条件下，分蘖期时，突变体 pls2 开出现叶片变黄表型，植株生长迟缓（图 3.1A）；抽穗期时，突变体 pls2 出现了叶片干枯，植株著变矮等表型（图 3.1 B）。且在该时期，突变体 pls2 植株的 L3-L5 叶片的叶绿素含量与野生型比均显著降低（图 3.1 C-E）。
突变体 pls2 的株高（图 3.2A），节间长度（图 3.2 B）和结实率（图 3.2 C）相比，均显著性较低，突变体 pls2 的分蘖数（图 3.2 D）与千粒重（图 3.2E）仅稍微下长度和宽度（图 3.2 F）在野生型与突变体 pls2 之间没有明显差别（图 3.2 F）。为了深入型与突变体 pls2 的谷粒形态，将谷粒分为了饱满，半饱满以及瘪籽（图 3.2 G）三种类显示突变体 pls2 的半饱满与瘪籽的比例显著性升高，饱满谷粒的比例显著性降低（图 3浆期的野生型和突变体 pls2 颖壳（图 3.3 A），花粉的育性（图 3.3 B, C）以及成熟期种态没有明显差别（图 3.3 D, E）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mutation of Oryza sativa CORONATINE INSENSITIVE 1b（OsCOI1b） delays leaf senescence[J]. Sang-Hwa Lee,Yasuhito Sakuraba,Taeyoung Lee,Kyu-Won Kim,Gynheung An,Han Yong Lee,Nam-Chon Paek. Journal of Integrative Plant Biology. 2015(06)
[2]水稻早衰叶突变体PLS2的遗传分析与基因定位[J]. 张涛,孙玉莹,郑建敏,程治军,蒋开锋,杨莉,曹应江,游书梅,万建民,郑家奎. 作物学报. 2014(12)
[3]Knockdown of OsHox33, a member of the class III homeodomain-leucine zipper gene family, accelerates leaf senescence in rice[J]. LUAN WeiJiang,SHEN Ao,JIN ZhiPing,SONG SuSheng,LI ZhengLong,SHA AiHua. Science China（Life Sciences）. 2013(12)
[4]水稻航天衰老突变体基因psl2的表型和遗传分析[J]. 张涛,郑家奎,蒋开锋,郑建敏,杨乾华,杨莉,万先齐,曹应江. 分子植物育种. 2010(02)
[5]红树叶片衰老过程中活性氧和保护酶活性的变化[J]. 张平,谢潮添,杨盛昌. 海洋科学. 2004(05)
[6]植物叶片衰老机理的研究进展[J]. 孙长明. 山东电大学报. 2001(01)
[7]水稻叶片在自然衰老过程中1 ,5-二磷酸核酮糖羧化酶/ 加氧酶的降解（英文）[J]. 彭新湘,彭少兵. 植物生理学报. 2000(01)
[8]春玉米叶片衰老中激素变化、Ca2+跨膜运输和膜脂过氧化三者之间的关系[J]. 何萍,金继运. 植物学报. 1999(11)
本文编号：3298914
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3298914.html
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