水稻（Oryzasativa L.）種植過(guò)程中,收獲前萌發(fā)（Pre-harvesting sprouting,PHS）常會(huì)導(dǎo)致谷物產(chǎn)量損失和質(zhì)量下降。增強(qiáng)種子休眠可以一定程度上抑制PHS,提高種子壽命,種子休眠主要受脫落酸（Abscisic acid,ABA）和赤霉素（Gibberellin,GA）信號(hào)通路調(diào)控。Ole18是種子特異啟動(dòng)子,本研究分別構(gòu)建了Pole18:SPL12,Pole18:IPA1和P35S:SPL12:FLAG過(guò)表達(dá)載體得到轉(zhuǎn)基因植株,大田種植后T1代進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn),主要研究結(jié)果如下:1、種子萌發(fā)及田間表型觀察表明Pole18:SPL12和Pole18:IPA1過(guò)表達(dá)增強(qiáng)種子休眠,但是對(duì)水稻的株型沒(méi)有明顯影響。另外,POle18:IPA1過(guò)表達(dá)也增加了種子長(zhǎng)度、千粒重和小區(qū)產(chǎn)量,從而提高了水稻產(chǎn)量。2、激素測(cè)定表明,與ZH11相比,Pole18:SPL12和POle18:IPA1過(guò)表達(dá)株系新鮮種子胚中的ABA水平降低,2種生物活性赤霉素（GA3和GA4）含量下降,這一結(jié)果說(shuō)明SPL12和IPA1并不是通過(guò)ABA途徑增強(qiáng)種子休眠。3、我們分別取ZH11和Pole1... 

【文章來(lái)源】：浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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DELLA蛋白介導(dǎo)的GA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)模型[79]

水稻SPL家族基因SPL12調(diào)控種子休眠及作用機(jī)理研究6研究表明，DELLA蛋白作為GA信號(hào)通路中的負(fù)調(diào)節(jié)劑，可以整合多種植物激素和環(huán)境信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。DELLA蛋白缺少DNA結(jié)合域，并且DELLA蛋白不能直接結(jié)合DNA。因此，DELLA蛋白可以通過(guò)以下方式調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)：（1）DELLA蛋白與轉(zhuǎn)錄因子（Transcriptionfactors，TFs）相互作用，抑制轉(zhuǎn)錄因子的DNA結(jié)合活性，從而抑制靶基因的表達(dá)。（2）DELLA蛋白與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用，并作為轉(zhuǎn)錄激活因子來(lái)調(diào)節(jié)下游靶基因的表達(dá)（圖1.2）[80,81]。例如DELLA蛋白能夠與轉(zhuǎn)錄因子SPL互作，SPL通過(guò)激活miR172及MADS-box基因的表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)開(kāi)花。在長(zhǎng)時(shí)間的日照條件下，DELLA蛋白和SPL蛋白之間的相互作用會(huì)干擾SPL的轉(zhuǎn)錄活性，降低葉片中miR172的表達(dá)和頂端分生組織中MADS基因的表達(dá)，從而延遲開(kāi)花[82]。圖1.2DELLA整合其它激素和環(huán)境因子信號(hào)調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育[79]Figure1.2DELLAintegratessignalsofotherhormonesandenvironmentalfactorstoregulateplantgrowthanddevelopment1.4本研究目的及意義水稻是我國(guó)最主要的糧食作物，是我國(guó)半數(shù)以上人口的主食，因此水稻產(chǎn)量和質(zhì)

7量事關(guān)糧食安全和民生安全。而PHS通常會(huì)導(dǎo)致谷物產(chǎn)量和質(zhì)量下降，已經(jīng)成為谷物生產(chǎn)中的一大問(wèn)題。研究表明增強(qiáng)種子休眠可以一定程度上抑制PHS。本研究發(fā)現(xiàn)SPL12和IPA1的種子特異性過(guò)表達(dá)可以增強(qiáng)種子休眠進(jìn)而抑制了PHS，而對(duì)水稻的株型沒(méi)有明顯影響，同時(shí)，IPA1的種子特異性過(guò)表達(dá)也增加了種子大小和千粒重，從而提高了水稻產(chǎn)量。此外，我們的研究結(jié)果表明，SPL12通過(guò)減弱GA信號(hào)通路增強(qiáng)種子休眠�？偟膩�(lái)說(shuō)該研究提供了抑制PHS的有效方法，將有助于育種優(yōu)良農(nóng)作物品種。1.5本研究技術(shù)路線圖1.3本研究技術(shù)路線Figure1.3Technicalroute水稻SPL家族基因SPL12調(diào)控種子休眠及作用機(jī)理研究

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]赤霉素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及其調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的研究進(jìn)展[J]. 高秀華,傅向東.  生物技術(shù)通報(bào). 2018(07)
[2]SQUAMOSA Promoter-Binding Protein-Like Transcription Factors:Star Players for Plant Growth and Development[J]. Xiaobo Chen,Zenglin Zhang,Danmei Liu,Kai Zhang,Aili Li and Long Mao National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement (NFCRI),MOA Key Laboratory of Crop Germplasm & Biotechnology,Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS),Beijing 100081,China.  Journal of Integrative Plant Biology. 2010(11)
[3]種子休眠的研究進(jìn)展[J]. 付婷婷,程紅焱,宋松泉.  植物學(xué)報(bào). 2009(05)



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