【摘要】：水稻是世界主要的糧食作物,近年來(lái)世界氣候變化異常,低溫冷害已成為威脅水稻穩(wěn)產(chǎn)的重要因素之一,因此改良水稻耐冷性狀以及選育耐冷品種對(duì)保證糧食安全生產(chǎn)具有重要意義。本研究在東鄉(xiāng)野生稻的10號(hào)染色體上精細(xì)定位到一個(gè)與水稻耐冷相關(guān)QTL(qRC10-2)的基礎(chǔ)上,對(duì)該位點(diǎn)候選基因(qRC10-2)的功能進(jìn)行研究。主要結(jié)果如下:1.基因qRC10-2的亞細(xì)胞定位發(fā)現(xiàn)GFP熒光幾乎全部定位在細(xì)胞膜上,而在其它區(qū)域均未檢測(cè)到GFP熒光信號(hào),證實(shí)了qRC10-表達(dá)產(chǎn)物主要定位于細(xì)胞膜上。2.以東鄉(xiāng)野生稻中的qRC10-2+通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化冷敏感材料秈稻R6547,進(jìn)行過(guò)表達(dá)qRC10-2+,以及干擾秈稻R6547中qRC10-2和粳稻日本晴中qRC10-2+。結(jié)果表明干擾粳稻日本晴中的qRC10-2+基因植株經(jīng)過(guò)冷處理過(guò)后存活率明顯降低,而在秈稻R6547中過(guò)表達(dá)東鄉(xiāng)野生稻中的qRC10-2+基因后,轉(zhuǎn)基因植株經(jīng)過(guò)冷處理過(guò)后存活率明顯升高。所以耐冷基因qRC10-2+對(duì)水稻苗期具有耐冷性,而基因qRC10-2-沒(méi)有耐冷功能。3.qRC10-2基因功能為參與果膠的代謝,而果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分之一。在冷處理前,轉(zhuǎn)化qRC10-2+的R6547(OR-qRC10-2+)T2代純系在冷處理前的果膠含量極顯著高于秈稻R6547,干擾粳稻日本晴中的qRC10-2+基因(IJ-qRC10-2+)T2代純系在冷處理前的果膠含量極顯著低于粳稻日本晴,說(shuō)明qRC10-2+在受到冷脅迫前就可以增加植株根部的果膠含量,從而使OR-qRC10-2+植株耐冷性增強(qiáng)。在冷處理后,OR-qRC10-2+的T2代純系在冷處理后的果膠含量仍然極顯著高于秈稻R6547,也進(jìn)一步說(shuō)明qRC10-2+基因在受到冷脅迫后,仍然可以促進(jìn)水稻根部的果膠合成,提高轉(zhuǎn)基因植株耐冷性,而IJ-qRC10-2+植株由于qRC10-2+基因受到干擾,不能增加細(xì)胞壁中的果膠含量,使得轉(zhuǎn)基因植株的耐冷性降低。4.對(duì)轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組表達(dá)譜分析,研究qRC10-2的差異表達(dá)基因。發(fā)現(xiàn)qRC10-2轉(zhuǎn)基因株系中大多數(shù)與代謝路徑、脅迫響應(yīng)、生物系統(tǒng)等方面相關(guān)的基因出現(xiàn)上調(diào)或者下調(diào)。MYB、WRKY、NAC等轉(zhuǎn)錄因子在冷脅迫處理后,其表達(dá)水平出現(xiàn)顯著上調(diào)或者下調(diào),其中WRKY轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)增強(qiáng)了植株耐冷性,并且參與ABA途徑的應(yīng)答。本研究為進(jìn)一步揭示水稻苗期耐冷性的分子機(jī)理和調(diào)控通路提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),同時(shí)qRC10-2功能基因的克隆為耐冷水稻品種培育提供新的基因資源。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S511.9
【圖文】：

‘＃Ｃ７０－２’），該基因與日本晴的邋似９０／００邋基因（ｐｅｃｔｉｎ邋ｌｙａｓｅ邋ｆｏｌｄ邋ｆａｍｉｌｙ邋ｐｒｏｔｅｉｎ）序列逡逑一致（圖２－１邋）。ａｓ，／０ｇ㈨卯／洲轉(zhuǎn)錄后的全長(zhǎng)ｃＤＮＡ為８３０ｂｐ，編碼框?yàn)椋叮矗玻猓�，與南京１１逡逑對(duì)比，東鄉(xiāng)野生稻ＭＣ７０－２編碼框第３４３和５２４位置存在一對(duì)堿基的差異，在東鄉(xiāng)野生稻逡逑中分別為‘Ｇ’和而在南京１１中對(duì)應(yīng)的堿基為＇Ａ？和‘Ｇ？（圖２－２）。逡逑Ｘ）ｓｌ０ｔ０４９０１００－０１邋ｃｌａｓｓ＝Ｓｅｑｕｅｎｃｅ邋ｐｏｓｉｔｉｏｎ＝邋ｃｈｒｌＯ：１８５９８５５８．．１８５９９３８７邋（＋邋ｓｔｒａｎｄ）逡逑ＡＣＡＣＴＡＧＣＡＣ邋ＡＧＣＧＣＡＡＧＡＡ邋ＡＡＴＧＧＣＧＧＧＴ邋ＧＣＣＡＴＧＡＣＣＡ邋ＴＧＡＧＴＣＧＣＣＧ邋ＣＣＧＴＣＴＣＴＣＣ邋ＣＡＣＧＣＧＣＴＣＣ邋ＴＣＣＴＣＧＴＧＣＴ逡逑ＣＧＣＧＡＴＣＣＴＣ邋ＣＣＣＡＡＣＣＴＧＧ邋ＣＣＧＣＴＣＴＣＧＣ邋ＣＧＴＣＧＣＣＧＣＣ邋ＧＧＣＧＧＣＧＧＣＡ邋ＧＣＧＧＡＧＧＣＧＧ邋ＴＧＧＣＴＴＣＴＴＣ邋ＣＣＧＣＡＣＣＧＧＴ逡逑ＣＣＣＴＣＣＴＣＣＡ邋ＧＴＣＣＴＣＣＡＧＣ邋ＴＧＣＣＡＧＣＣＧＡ邋ＧＣＧＧＣＧＣＣＡＴ邋ＣＡＣＣＧＧＡＡＣＧ邋ＴＣＣＧＧＣＧＡＣＴ邋ＧＣＡＡＣＧＣＧＧＡ邋ＣＡＡＣＧＧＣＴＣＣ逡逑ＧＡＧＴＧＣＴＧＣＣ邋ＡＧＧＡＣＧＧＣＧＴ邋ＣＣＡＧＴＡＣＡＴＧ邋ＡＣＧＴＡＣＧＣＣＴ邋ＧＣＴＣＧＣＣＧＣＣ邋ＣＧＴＣＧＣＣＧＣＣ邋ＧＧＣＧＧＣＡＣＣＧ邋ＧＣＡＣＣＧＣＧＧ

織放置于篩選培養(yǎng)基上，在暗條件下進(jìn)行繼代培養(yǎng)，連續(xù)繼代三次，隨后將生長(zhǎng)良好的抗逡逑性愈傷組織轉(zhuǎn)入預(yù)分化培養(yǎng)基中，繼代一次后轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基，待長(zhǎng)出小苗后轉(zhuǎn)入生根培逡逑養(yǎng)基進(jìn)行生根壯苗，最后將根系生長(zhǎng)正常的苗進(jìn)行煉苗并且移栽。主要獲得的過(guò)程見(jiàn)圖２－４。逡逑榦逡逑圖２－４轉(zhuǎn)基因植株的再生過(guò)程逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－４邋Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ邋ｐｌａｎｔｓ逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2742660