OsGRF1基因突變對(duì)水稻性狀的影響及機(jī)制分析
發(fā)布時(shí)間:2021-10-17 14:23
水稻(Oryzasativa L.)作為我國(guó)最重要的糧食作物,水稻的品質(zhì)和產(chǎn)量與人們生活息息相關(guān),其中對(duì)水稻基因功能的研究尤為重要。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子(GRF)是一類小且編碼植物特異性的轉(zhuǎn)錄因子家族。本課題組前期的研究表明,低磷脅迫能導(dǎo)致水稻形態(tài)的重塑,這種形態(tài)重塑主要包括根系的加長(zhǎng)和分蘗的減少。同時(shí),轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的結(jié)果表明,低磷脅迫顯著誘導(dǎo)水稻OsGRF1基因的表達(dá)。本研究運(yùn)用CRISPR/Cas 9基因編輯技術(shù)對(duì)低磷敏感型水稻品種通粳981 OsGRF1基因進(jìn)行敲除突變,研究OsGRF1基因敲除突變對(duì)水稻形態(tài)性狀的影響,分析產(chǎn)生這些影響的可能機(jī)制,并同時(shí)探討OsGRF1基因在低磷脅迫導(dǎo)致水稻形態(tài)重塑中的作用。1.OsGRF1基因敲除突變體的構(gòu)建與鑒定對(duì)水稻通粳981 OsGRF1基因全長(zhǎng)進(jìn)行擴(kuò)增和測(cè)序后,與RAP-DB網(wǎng)絡(luò)上所報(bào)道的水稻OsGRF1基因組序列進(jìn)行比對(duì),發(fā)現(xiàn)通粳981 OsGRF1基因編碼區(qū)產(chǎn)生兩處單核苷酸替換,一處缺失單個(gè)谷氨酰胺。利用CRISPR/Cas 9基因編輯技術(shù)對(duì)供試水稻品種通粳981進(jìn)行OsGRF1基因敲除突變,從而在獲得的60株組培苗中篩選出52株陽(yáng)性苗,陽(yáng)性...
【文章來(lái)源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-2帶有質(zhì)粒BGK032-OsGRFl陽(yáng)性菌鑒定??注:M為TIANGEND2000DNAMa^ker;A:大腸桿菌陽(yáng)性鑒定;B:農(nóng)桿菌陽(yáng)性鑒定??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玉米OFP基因家族全基因組鑒定及表達(dá)分析[J]. 張彥琴,常建忠,董春林,楊麗莉,張正,楊睿,梁改梅,丁保朋. 分子植物育種. 2020(20)
[2]植物NAC轉(zhuǎn)錄因子的生物學(xué)功能[J]. 張慧珍,白雪芹,曾幼玲. 植物生理學(xué)報(bào). 2019(07)
[3]水稻AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展[J]. 孫濱,占小登,曹立勇,程式華. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(11)
[4]植物磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的研究進(jìn)展[J]. 鄭璐,包媛媛,張?chǎng)握?楊明,張新永. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]水楊酸對(duì)植物光合作用影響的研究進(jìn)展[J]. 唐艷萍,文濤,孫歆,劉明潔. 西北植物學(xué)報(bào). 2015(08)
[6]乙烯對(duì)植物次生代謝產(chǎn)物合成的雙重調(diào)控效應(yīng)[J]. 方榮俊,趙華,廖永輝,湯程貽,吳鳳瑤,朱煜,龐延軍,陸桂華,王小明,楊榮武,戚金亮,楊永華. 植物學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]MADS轉(zhuǎn)錄因子對(duì)植物發(fā)育的重要作用[J]. 馬忠強(qiáng). 種子世界. 2014(05)
[8]植物HD-Zip轉(zhuǎn)錄因子的生物學(xué)功能[J]. 王宏,李剛波,張大勇,藺經(jīng),盛寶龍,韓金龍,常有宏. 遺傳. 2013(10)
[9]利用RNA干涉研究水稻鋅指蛋白基因OsZRL的功能[J]. 玉曉紅,晁麗,陳昌冬,劉永勝,牛向麗. 中國(guó)水稻科學(xué). 2013(01)
[10]水稻根系形態(tài)與生理研究進(jìn)展[J]. 褚光,楊凱鵬,王靜超,張耗. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(09)
博士論文
[1]不同基因型水稻對(duì)低磷脅迫的響應(yīng)及其分子機(jī)制研究[D]. 郭玉春.福建農(nóng)林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]水稻OsLPRs突變體構(gòu)建與根系低磷性狀研究[D]. 任蒙蓮.揚(yáng)州大學(xué) 2019
[2]耐低磷水稻品種篩選和根系形態(tài)重塑機(jī)制[D]. 史春陽(yáng).揚(yáng)州大學(xué) 2015
本文編號(hào):3441912
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-2帶有質(zhì)粒BGK032-OsGRFl陽(yáng)性菌鑒定??注:M為TIANGEND2000DNAMa^ker;A:大腸桿菌陽(yáng)性鑒定;B:農(nóng)桿菌陽(yáng)性鑒定??
?揚(yáng)州大學(xué)碩士學(xué)位論文???A?B??401?!,?-?:?'?801?.?1????^?丁??二二?***??£?30-?I?*f?I?丨…*?I?£?60-?.?i?A??i?£?i??產(chǎn)2。_圍1。?^■黑??rj|?:,l,?I???VVY?,,>vvv'??圖3-5正常磷水平/低磷處理的突變體與野生型分蘗數(shù)比較??注:A:分蘗期(發(fā)芽后5周);B:分蘗期(發(fā)芽后8周);每組數(shù)據(jù)來(lái)源于6個(gè)生物學(xué)重復(fù)。??WT表示野生型,M14和M23分別表示14號(hào)和23號(hào)突變體,ck表示正常磷處理,lp表示低磷處??理!埃睿蟆北硎緹o(wú)差異;*表示顯著性差異(P<0.05)?;?**表示極顯著性差異(P<0.01)?,?***?(P??<0.001),****?(P<0.0001)??,沒(méi)有指示線的均表示與WT-ck進(jìn)行比較。WT-ck,正常磷處理??野生型;WT-lp,低磷處理野生型;M14/23-ck,正常磷處理突變體14號(hào)和23號(hào);M14/23-lp,低??磷處理突變體14號(hào)和23號(hào)??(之后的縮寫(xiě)或標(biāo)注均與此全部相同)??Fig.?3-5?Analysis?of?tiller?number?of?mutants?and?wild-ty'pe?treated?with?normal?phosphorus??level/low?phosphorus?level??Note:?A:?5?weeks?at?tillering?stage;?B:?8?weeks?at?tillering?stage;?Each?group?of?data?comes?from?6??biological?r
-PCR驗(yàn)證所揭示的QsG兄F7基因敲除能誘導(dǎo)突變體??M14和M23中的磷運(yùn)轉(zhuǎn)載體蛋白基因的上調(diào)表達(dá)相一致。??低磷處理?xiàng)l件下,OsG兄F7基因敲除突變體M14、M23和野生型地上部磷含量均??極顯著低于正常磷處理,這表明,低磷處理極顯著降低水稻體內(nèi)的磷含量。這和本課??題組前期的研究結(jié)果相一致(史春陽(yáng),2015)。??-w??2?5?****?***??0?I?1?I?1??Ui?1?y??Z?****?mm?****?****??1?丄醍.?Lj?,??圖3-13野生型與突變體水稻的地上部磷含量??注:每組數(shù)據(jù)來(lái)源于6個(gè)生物學(xué)重復(fù);??Fig.?3-13?The?content?of?phosphorus?on?the?ground?of?wild?t>pe?and?mutant?rice??Note:?Each?set?of?data?comes?from?6?biological?repetitions??3.4.2齡絕基因敲除對(duì)水稻根系活力的影響??優(yōu)良的根系生理活性是水稻高效利用營(yíng)養(yǎng)元素的關(guān)鍵,根系活力會(huì)影響水稻對(duì)營(yíng)??養(yǎng)元素的吸收,也直接關(guān)系到地下部分對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的同化、轉(zhuǎn)運(yùn)及氨基酸和蛋白質(zhì)的??合成(褚光等,2012)。本研究測(cè)定了?兄F/基因敲除對(duì)通粳981根系活力的影響??(圖3-14)。圖3-14結(jié)果顯示,不論在低磷還是正常磷處理?xiàng)l件下asGMi基因敲除??突變體M14和M23的根系活力均高于對(duì)照,尤其在低磷處理?xiàng)l件下,突變體M14和??M23根系活力較野生型分別提高了?116.1%和81.2%。這表明,兄F7基因負(fù)調(diào)控水??稻的根系活力。這也是基因敲除突變提高通粳981對(duì)磷的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玉米OFP基因家族全基因組鑒定及表達(dá)分析[J]. 張彥琴,常建忠,董春林,楊麗莉,張正,楊睿,梁改梅,丁保朋. 分子植物育種. 2020(20)
[2]植物NAC轉(zhuǎn)錄因子的生物學(xué)功能[J]. 張慧珍,白雪芹,曾幼玲. 植物生理學(xué)報(bào). 2019(07)
[3]水稻AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展[J]. 孫濱,占小登,曹立勇,程式華. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(11)
[4]植物磷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因的研究進(jìn)展[J]. 鄭璐,包媛媛,張?chǎng)握?楊明,張新永. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]水楊酸對(duì)植物光合作用影響的研究進(jìn)展[J]. 唐艷萍,文濤,孫歆,劉明潔. 西北植物學(xué)報(bào). 2015(08)
[6]乙烯對(duì)植物次生代謝產(chǎn)物合成的雙重調(diào)控效應(yīng)[J]. 方榮俊,趙華,廖永輝,湯程貽,吳鳳瑤,朱煜,龐延軍,陸桂華,王小明,楊榮武,戚金亮,楊永華. 植物學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]MADS轉(zhuǎn)錄因子對(duì)植物發(fā)育的重要作用[J]. 馬忠強(qiáng). 種子世界. 2014(05)
[8]植物HD-Zip轉(zhuǎn)錄因子的生物學(xué)功能[J]. 王宏,李剛波,張大勇,藺經(jīng),盛寶龍,韓金龍,常有宏. 遺傳. 2013(10)
[9]利用RNA干涉研究水稻鋅指蛋白基因OsZRL的功能[J]. 玉曉紅,晁麗,陳昌冬,劉永勝,牛向麗. 中國(guó)水稻科學(xué). 2013(01)
[10]水稻根系形態(tài)與生理研究進(jìn)展[J]. 褚光,楊凱鵬,王靜超,張耗. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(09)
博士論文
[1]不同基因型水稻對(duì)低磷脅迫的響應(yīng)及其分子機(jī)制研究[D]. 郭玉春.福建農(nóng)林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]水稻OsLPRs突變體構(gòu)建與根系低磷性狀研究[D]. 任蒙蓮.揚(yáng)州大學(xué) 2019
[2]耐低磷水稻品種篩選和根系形態(tài)重塑機(jī)制[D]. 史春陽(yáng).揚(yáng)州大學(xué) 2015
本文編號(hào):3441912
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