水稻短胚芽鞘基因SCP1的圖位克隆
發(fā)布時(shí)間：2021-09-12 10:04
水稻胚芽鞘在幼苗出土過程中發(fā)揮重要作用,其生長受到多種激素的調(diào)控。為了挖掘胚芽鞘生長的關(guān)鍵調(diào)控因子,對水稻突變體庫進(jìn)行篩選,獲得了一系列胚芽鞘發(fā)育缺陷突變體。其中一個(gè)突變體（short coleoptile1,scp1）的胚芽鞘明顯短于野生型,且乙烯合成基因表達(dá)水平和乙烯釋放量均低于野生型,其幼苗的耐鹽性和耐旱性顯著提高。成株期的scp1突變體表現(xiàn)出矮化、小粒的表型。通過圖位克隆,將SCP1基因定位在5號染色體上32.01 kb區(qū)間,該區(qū)間有5個(gè)功能基因,通過擴(kuò)增與測序發(fā)現(xiàn)OsRGA1基因在突變體中有大片段缺失,并且與已報(bào)道的osrga1等位突變體d1具有相似的胚芽鞘表型和農(nóng)藝性狀,說明scp1是osrga1的另一個(gè)等位突變體。相關(guān)研究結(jié)果加深了對OsRGA1基因功能的認(rèn)識,為探究乙烯調(diào)控水稻生長發(fā)育及耐逆性的分子機(jī)理提供了研究材料。
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2020,22(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
HZ與scp1突變體鹽和干旱脅迫表型和成活率
OsRGA1基因早已被克隆出來[26],到目前已陸續(xù)報(bào)道了至少8個(gè)點(diǎn)突變體或者片段插入突變體,例如等位突變體d1、dwarf89[27]及cha-2[28]中OsRGA1基因表達(dá)水平顯著降低,且均表現(xiàn)出矮桿、粒小且圓等性狀特征。本研究篩選到一個(gè)短胚芽鞘突變體,通過圖位克隆發(fā)現(xiàn)OsRGA1基因組序列存在大片段缺失,導(dǎo)致scp1體內(nèi)OsRGA1基因不表達(dá)(圖4)。scp1表現(xiàn)出與osrga1突變體類似的株高、粒形等表型,說明scp1是osrga1的等位突變體。胚芽鞘在水稻破殼、出土[29]及逆境脅迫[30-31]應(yīng)答過程中起著重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)OsRGA1通過調(diào)控水稻乙烯生物合成來調(diào)控胚芽鞘的生長及苗期耐逆性,進(jìn)一步豐富了OsRGA1在水稻中的功能,同時(shí)也為OsRGA1功能研究提供材料。圖5 d1胚芽鞘表型和乙烯釋放量
圖4 SCP1基因的圖位克隆乙烯是一種重要的植物激素,從植物種子萌發(fā)到器官衰老的過程中都有重要作用,而且在植物應(yīng)對生物和非生物脅迫中起著關(guān)鍵作用[10]。目前已有研究表明,OsRGA1參與赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來調(diào)控節(jié)間伸長[32],并且在乙烯介導(dǎo)的缺氧信號傳遞過程中起調(diào)節(jié)作用[9],表明OsRGA1參與多種激素信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。但是OsRGA1與乙烯合成之間的關(guān)系還不清楚。本研究結(jié)果顯示,scp1突變體中乙烯合成基因的表達(dá)水平明顯低于野生型,并且其乙烯釋放量也顯著低于野生型(圖1),說明OsRGA1參與調(diào)控水稻乙烯的合成。該研究豐富了該基因在激素合成與信號傳遞過程中的角色,但是目前還未研究清楚該基因具體如何調(diào)控乙烯合成的,這將是下一步工作的重點(diǎn)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與植物非生物脅迫反應(yīng)調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 趙赫,陳受宜,張勁松. 生物技術(shù)通報(bào). 2016(10)
[2]水稻矮稈基因iga-1的序列變異和表達(dá)分析[J]. 陳立凱,盧蘇龍,劉永柱,王慧,陳志強(qiáng),郭濤. 西北植物學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]Heterotrimeric G protein α subunit is involved in rice brassinosteroid response[J]. Lei Wang~(1,2) Yun-Yuan Xu~1 Qi-Bin Ma~(1,2) Dan Li~(1,2) Zhi-Hong Xu~(1,3) Kang Chong~(1,3) 1 Key Laboratory of Photosynthesis and Environmental Molecular Physiology,Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Nanxincun 20,Xiangshan,Beijing 100093,China,2 Graduate School of the Chinese Academv of Sciences,100046 Beijing,China;3 National Plant Gene Research Center (Beijing),Beijing 100093,China. Cell Research. 2006(12)
碩士論文
[1]水稻轉(zhuǎn)錄因子OsDof15和矮桿突變體D814的研究[D]. 陳新兵.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
本文編號：3394030
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2020,22(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
HZ與scp1突變體鹽和干旱脅迫表型和成活率
OsRGA1基因早已被克隆出來[26],到目前已陸續(xù)報(bào)道了至少8個(gè)點(diǎn)突變體或者片段插入突變體,例如等位突變體d1、dwarf89[27]及cha-2[28]中OsRGA1基因表達(dá)水平顯著降低,且均表現(xiàn)出矮桿、粒小且圓等性狀特征。本研究篩選到一個(gè)短胚芽鞘突變體,通過圖位克隆發(fā)現(xiàn)OsRGA1基因組序列存在大片段缺失,導(dǎo)致scp1體內(nèi)OsRGA1基因不表達(dá)(圖4)。scp1表現(xiàn)出與osrga1突變體類似的株高、粒形等表型,說明scp1是osrga1的等位突變體。胚芽鞘在水稻破殼、出土[29]及逆境脅迫[30-31]應(yīng)答過程中起著重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)OsRGA1通過調(diào)控水稻乙烯生物合成來調(diào)控胚芽鞘的生長及苗期耐逆性,進(jìn)一步豐富了OsRGA1在水稻中的功能,同時(shí)也為OsRGA1功能研究提供材料。圖5 d1胚芽鞘表型和乙烯釋放量
圖4 SCP1基因的圖位克隆乙烯是一種重要的植物激素,從植物種子萌發(fā)到器官衰老的過程中都有重要作用,而且在植物應(yīng)對生物和非生物脅迫中起著關(guān)鍵作用[10]。目前已有研究表明,OsRGA1參與赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來調(diào)控節(jié)間伸長[32],并且在乙烯介導(dǎo)的缺氧信號傳遞過程中起調(diào)節(jié)作用[9],表明OsRGA1參與多種激素信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。但是OsRGA1與乙烯合成之間的關(guān)系還不清楚。本研究結(jié)果顯示,scp1突變體中乙烯合成基因的表達(dá)水平明顯低于野生型,并且其乙烯釋放量也顯著低于野生型(圖1),說明OsRGA1參與調(diào)控水稻乙烯的合成。該研究豐富了該基因在激素合成與信號傳遞過程中的角色,但是目前還未研究清楚該基因具體如何調(diào)控乙烯合成的,這將是下一步工作的重點(diǎn)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與植物非生物脅迫反應(yīng)調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 趙赫,陳受宜,張勁松. 生物技術(shù)通報(bào). 2016(10)
[2]水稻矮稈基因iga-1的序列變異和表達(dá)分析[J]. 陳立凱,盧蘇龍,劉永柱,王慧,陳志強(qiáng),郭濤. 西北植物學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]Heterotrimeric G protein α subunit is involved in rice brassinosteroid response[J]. Lei Wang~(1,2) Yun-Yuan Xu~1 Qi-Bin Ma~(1,2) Dan Li~(1,2) Zhi-Hong Xu~(1,3) Kang Chong~(1,3) 1 Key Laboratory of Photosynthesis and Environmental Molecular Physiology,Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Nanxincun 20,Xiangshan,Beijing 100093,China,2 Graduate School of the Chinese Academv of Sciences,100046 Beijing,China;3 National Plant Gene Research Center (Beijing),Beijing 100093,China. Cell Research. 2006(12)
碩士論文
[1]水稻轉(zhuǎn)錄因子OsDof15和矮桿突變體D814的研究[D]. 陳新兵.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
本文編號：3394030
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