水稻OsWRKY11和OsRBS1的研究

发布时间：2017-04-26 17:14

  本文关键词：水稻OsWRKY11和OsRBS1的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：水稻是世界上最重要的粮食作物之一,抗病性和开花时间是水稻研究的两个热点。在本研究中,我们发现一个水稻T-DNA插入突变体(dlf1),其表型晚花,矮化。我们从该突变体中克隆到一个WRKY家族的基因WRKY11。 T-DNA插入WRKY11的启动子区域,并在该突变体中,WRKY11的表达量上调。对野生型和突变体进行稻瘟病菌接种实验发现,WRKY11的过量表达降低了突变体植株对稻瘟病菌的抗性。在长短日照下,dlf1突变体中WRKY11抑制了Ehd2及其下游基因Hd1, Hd3a, Ehdl的表达,从而影响水稻开花。1VRKY11的干涉植株在长日照下呈早花表型。WRKY11有两个转录本(OsWRKY11.1, OsWRKY11.2)。超表达WRKY11.2转录本或者其5端缺失的转录本,其转基因株系皆呈现突变体的矮化晚花表型,我们推测,WRKY11.2或者其5端缺失的蛋白起着主要负调控作用。实验数据表明,超表达WRKY11下调了Ehd2及其下游开花相关基因的表达从而影响水稻开花,并降低了植株对稻瘟病菌的抗性。 水稻假病斑基因SPL11(Spotted leafll)编码一个E3连接酶,拥有U-box/ARM重复区域。SPL11负调控细胞程序性死亡,并调控水稻开花。spl11突变体增强了对稻瘟病菌和白叶枯病菌的抗性。SPIN1(for SPL11-interacting protein1)在细胞核内与SPL1l相互作用,SPIN1是一个RNA/DNA结合蛋白,有一个KH结构域。超表达SPIN1使植株在长短日照下都晚花。在本研究中,我们采用酵母双杂体系,以SPIN1全长cDNA为诱饵,筛选出SPIN1互作蛋白RBS1(RNA-binding and SPIN1-interacting1), RBS1是一个RNA结合蛋白,有三个RNA识别区域(RNA recognition motif)。RBS1与SPIN1在细胞核内互作。与SPIN1转基因株系类似,稻瘟病菌生理小种CHNOS接种RBS1超表达和干涉株系,其发病表型与野生型并无显著差异,推测RBS1并不参与植物防御反应。RBS1超表达植株在长短日照下和野生型相比晚花一周左右。荧光定量PCR检测到在RBS1超表达植株中Hd3a的表达受到抑制。RBS1的表达在SPIN1超表达植株和spl11突变体中被诱导,另一方面SPIN1mRNA在RBS1超表达植株中被诱导,而SPLll被抑制。Western blot发现SPIN1蛋白水平在RBS1超表达植株中上调,并且RBS1的蛋白水平在SPIN1超表达植株中增高。这些实验结果推测RBS1是一个新的开花抑制子,并在RBS1和SPIN1之间是正调控关系,而RBS1和SPL11是负调控关系。
【关键词】：开花 WRKY RNA结合蛋白 稻瘟病
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S511
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 常见缩略词8-9
• 第一章 文献综述9-18
• 1.1 WRKY转录因子9-11
• 1.2 RNA结合蛋白11-12
• 1.3 开花调控途径12-16
• 1.4 开花相关基因参与植物抗病调控16-17
• 1.5 立题依据17-18
• 第二章 水稻OsWRKY11基因的功能分析18-42
• 2.1 试验材料18
• 2.2 试验方法18-24
• 2.2.1 植物的生长环境18-19
• 2.2.2 载体的构建与转基因株系的获得19-20
• 2.2.3 基因序列分析20
• 2.2.4 RNA提取20
• 2.2.5 基因表达分析20-21
• 2.2.6 RLM-RACE PCR21-22
• 2.2.7 稻瘟病菌接种实验22-24
• 2.3 结果与分析24-27
• 2.3.1 dlf1突变体表型观察24
• 2.3.2 突变体与野生型杂交F2代表型观察及基因型分析24-25
• 2.3.3 Hd3a等基因在野生型与突变体中的昼夜表达变化25
• 2.3.4 Se5等基因在野生型与突变体中的昼夜表达变化25-26
• 2.3.5 Hd3a等基因在野生型与突变体整个生育期中的表达变化26
• 2.3.6 野生型ZH11与dlf1突变体稻瘟病菌接种实验26
• 2.3.7 WRKY11.1超表达株系,干涉株系的表型观察与基因表达分析26-27
• 2.3.8 WRKY11.2及N端缺失超表达株系的表型观察与基因表达分析27
• 2.4 讨论27-42
• 第三章 水稻OsRBS1基因的功能分析42-56
• 3.1 试验材料42
• 3.2 实验方法42-46
• 3.2.1 突变体的表型观察与基因型分析42-43
• 3.2.2 载体构建与转基因株系的获得43
• 3.2.3 总RNA的提取43-44
• 3.2.4 Real-time PCR分析44
• 3.2.5 Western免疫印迹44-45
• 3.2.6 稻瘟病菌接种实验45-46
• 3.3 实验结果与分析46-48
• 3.3.1 RBS1序列分析46
• 3.3.2 rbs1突变体的基因型与表型分析46
• 3.3.3 RBS1超表达植株在长短日照下晚花46-47
• 3.3.4 RBS1转基因株系接种稻瘟病菌47
• 3.3.5 RBS1与SPIN1,SPL11之间的相互调控47-48
• 3.4 讨论48-56
• 全文总结56-57
• 参考文献57-67
• 附录 溶液配制67-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 Derui Liu;Xiuling Cai;;OsRRMh, a Spen Like Gene, Plays an Important Role During the Vegetative to Reproductive Transition in Rice[J];Journal of Integrative Plant Biology;2013年09期

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本文编号：328892