水稻叶片蜡质基因OsHSD1的克隆与功能分析

发布时间：2021-11-04 17:35

　　本研究从自然突变群体中获得稳定遗传的蜡质缺陷突变体,并对OsHSD1基因进行了精细定位与功能分析。具体研究结果如下:1.相对于野生型日本晴,蜡质缺陷突变体Oshsd1株高变矮,叶片容易沾水。遗传分析表明蜡质缺陷的表型受一个隐性单基因控制。扫描电镜观察发现,突变体表皮片状蜡质变得稀疏,没有完全缺失;透射电镜显示突变体Oshsd1叶片强嗜锇性的区域明显增厚,表皮层增厚。GC-MS蜡质组分分析发现,突变体Oshsd1叶片中除了C30的伯醇急剧下降外,其他几乎所有的组分都出现了积累,导致突变体叶片总蜡质含量比野生型增加了37%。2.突变体Oshsd1蜡质组分中所有脂肪酸都出现累积,包括C16、C18脂肪酸以及C26、C28、C30特长链脂肪酸都显著增加,这些脂肪酸的含量在互补植株中都恢复到正常水平。在突变体Oshsd1叶片中,可溶性脂肪酸含量增加,其中C16和C18饱和脂肪酸以及C18:3不饱和脂肪酸相对于野生型分别增加了32%、54%和37%。但突变体种子中的脂肪酸却没有变化。由此可以推测OsHSD1参与了维持叶片脂肪酸稳态。3.将突变体Oshsd1与籼稻品种岳晚籼配制杂交组合。利用F

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：82 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

植物角质层结构示意图(YeatsandRose,2013)

图 1.2 拟南芥表皮细胞蜡质合成途径模式图 (Bernard and Joubes, 2013)肪酸延伸酶催化形成的特长链脂肪酸通过两条不同的途径产生各类蜡质组分：第一条途径是醇形成醇和蜡酯；另外一条途径是链烷烃合成途径，该途径形成醛、仲醇、酮以及链烷烃。Figure 1.2Amodel of wax biosysthsis pathways in epidemic cells of Arabidopsis (Bernard et al, 2012uticular waxes are derived from very-long-chain fatty acids (VLCFAs) which are processed to produce a

图 1.3 脂肪酸延伸酶催化特长链脂肪酸合成过程示意图 (Bernard and Joubes, 2013)脂肪酸延伸酶以供体丙二酸单酰 CoA 和受体酰基 CoA 为底物，依次经过缩合，还原，脱水，再还原形成增加两个碳的酰基 CoA。脂肪酸延伸酶由四个酶组成，包含β-酮脂酰辅酶 A 合成酶、β-酮酰基辅酶 A 还原酶，β-羟酰基辅酶 A 水解酶和烯酰基辅酶 A 还原酶。Figure 1.3Aschematic diagram of VLCFAs synthesis catalyzed by fatty acid elongase (Bernard et al, 2012).

【参考文献】：
期刊论文
[1]Comparative Genomics of the Lipid-body-membrane Proteins Oleosin, Caleosin and Steroleosin in Magnoliophyte, Lycophyte and Bryophyte[J]. Pavan Umate.  Genomics, Proteomics & Bioinformatics. 2012(06)
[2]Localization of Seed Oil Body Proteins in Tobacco Protoplasts Reveals Specific Mechanisms of Protein Targeting to Leaf Lipid Droplets[J]. Stefania De Domenico,Stefania Bonsegna,Marcello Salvatore Lenucci,Palmiro Poltronieri,Gian Pietro Di Sansebastiano,Angelo Santino.  Journal of Integrative Plant Biology. 2011(11)



本文编号：3476182