蔡陵野生稻低温应答基因OrCrl与OrCr2抑制表达功能分析

来源 :湖南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seedvs18606
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茶陵野生稻是世界分布最北的两个普通野生稻居群之一,具有很强的耐冷性。为了克隆其耐冷相关基因,采用水稻基因表达芯片分析了其低温诱导下的转录组变化,鉴别出一些转录水平显著上调和下调的基因,基因芯片分析结果得到实时定量PCR分析结果的验证,OrCr1与OrCr2基因是从中筛选出的两个耐冷候选基因。  为了探明这2个基因是否具有耐冷作用或其它作用,构建了两个由2xCaMV35S启动子驱动的RNA干扰载体pHB-OrCr与pHB-OrCr2,并通过农杆菌介导法转入水稻日本晴中,分别获得了11株与13株独立的T0代RNAi植株,通过RT-qPCR法分析了RNAi植株中这2个基因的表达量,有9株RNAi植株表达量都显著下调,表明干扰效果明显。用T0代RNAi植株繁殖了足够的T1代种子,90%种子在添加了潮霉素的培养基上能正常发芽、成苗。对T0、T1代RNAi植株进行了耐冷性等表型分析,结果如下:  1)自然低温(平均4.7℃)胁迫3天前后,T0代OrCr1基因RNAi植株再生苗电解质相对渗漏率增幅较野生型日本晴小,但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗电解质相对渗漏率增幅较野生型日本晴大。  2)自然低温(平均4.7℃)胁迫3天前后,T0代OrCr1基因RNAi植株再生苗叶绿素含量降低幅度与野生型日本晴无显著性差异,但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗叶绿素含量降低幅度较野生型日本晴大。  3)自然低温(平均4.7℃)胁迫3天前后,T0代OrCr1基因RNAi植株再生苗净光合速率下降幅度较野生型日本晴差异不显著,但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗净光合速率下降幅度较野生型日本晴大。低温下T0代OrCr1基因与OrCr2因RNAi日本晴和野生型日本晴Fv/Fm均下降,但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗降幅更大。  4)人工低温(平均4.0℃)处理5天后,T1代OrCr1基因与OrCr2基因RNAi日本晴存活率分别为36.5%与16.2%,野生型日本晴幼苗存活率为12.5%;此外,OrCr1基因RNAi日本晴幼苗恢复生长时失水较慢。  5)非逆境条件下,T0代OrCr1基因RNAi植株穗长、穗粒数、千粒重、结实率和株高明显低于野生型日本晴,T0代OrCr2基因RNAi植株千粒重、结实率也明显低于野生型日本晴。  以上结果说明:抑制OrCr1基因的表达量提高了水稻的耐寒性,抑制OrCr2基因的表达降低了水稻的耐寒性,它们可能是耐冷相关基因,同时OrCr1基因也可能与耐旱性相关。
其他文献
本文主要研究日粮亚油酸和维生素A对组织硬脂酰辅酶A脱饱和酶(SCD)基因表达和酶活性的影响。 试验一:主要研究泌乳山羊日粮中添加亚油酸对乳腺组织SCD酶基因表达和酶活性的