水稻高光效基因NRPC2的生物學(xué)功能研究
發(fā)布時間：2021-11-26 19:33
光合作用是地球上最重要的生物過程之一。它提供了幾乎所有生物賴以生存所消耗的能量,并調(diào)節(jié)了地球大氣層的組成。植物調(diào)控光合作用的機理極其復(fù)雜,大量基因涉及其中。GLK（GOLDEN2-LIKE）是植物特有的關(guān)鍵核轉(zhuǎn)錄因子,正向調(diào)節(jié)葉綠體發(fā)育和光系統(tǒng)基因的表達。因此,圍繞GLK探索光合相關(guān)基因的分子機制,將進一步完善植物整個光合作用調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),對今后作物高光效育種起到積極的作用。本研究在課題組對水稻NRPC1（negative regulator of photosynthesis and chloroplast development 1）基因的研究基礎(chǔ)上,鑒定了一個NRPC2基因,其與GLK存在蛋白互作,突變后使水稻獲得高光效功能。該文主要結(jié)果如下所示:1、通過構(gòu)建CRISPR/Cas9以及pCMABIA1300-35S::NRPC2載體,轉(zhuǎn)化日本晴背景水稻,得到nrpc2敲除突變體及NRPC2-OE過表達植株。葉綠素含量測定結(jié)果表明,水稻nrpc2具有比WT更深綠的葉,過表達植株則相反;葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)分析表明,水稻nrpc2葉肉細胞葉綠體具有比WT更大的表面積;Li-6800光合儀測定...
【文章來源】：浙江師范大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
水稻nrpc2突變體及NRPC2-OE過表達株系光合色素含量測定Figure2.2Themeasurementofpigmentcontentfornrpc2&NRPC2-OEatheadingstage圖（A）（B）分別為nrpc2突變體及NRPC2-OE過表達株系葉和穗的光合色素含量
圖 2.1 水稻 nrpc2 突變體及 NRPC2-OE 過表達植株的分子及表型鑒定Figure 2.1 Identification of phenotype and molecular of nrpc2 & NRPC2-OE plants圖（A）（B）分別為 NRPC2-OE 過表達株系 PCR 鑒定和基因表達量驗證；M 代表 Marker帶，OE 代表 over-expression，Ni 代表 Nipponbare。(A), (B), Identification of PCR and relative expression of NRPC2-OE, respectively; M representsthe marker band, “OE” represents over-expression, “Ni” represents Nipponbare.圖（C）（D）分別為突變體及過表達株系結(jié)實期的植株和穗的表型；（C）中 Bar=14 cm，（D）中 Bar=1.5 cm。(C), (D), The phenotye of plants and panicles for nrpc2 & NRPC2-OE at seed setting stage,respectively; Bar (A)=14 cm, Bar (B)=1.5 cm.為了進一步量化突變體與過表達植株的表型變化，對其抽穗期葉片、穗葉綠素及類胡蘿卜素含量進行測量（圖 2.2）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，突變體葉片葉綠素 a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均顯著高于WT，而突變體穗只有類胡蘿卜素含量高于WT，其余無顯著性差異。過表達植株無論葉還是穗，光合色素含量都明顯低于 WT。A B
17圖 2.3 水稻 nrpc2 突變體及 NRPC2-OE 過表達植株葉綠體透射電鏡結(jié)構(gòu)Figure 2.3 Transmission electron microscopic images of leaf & panicle chloroplasts for nrpc2& NRPC2-OE圖（A）（B）分別為葉的葉綠體透射電鏡結(jié)構(gòu)圖和葉綠體面積。(A), (B), The images and area of leaf chloroplast for nrpc2 & NRPC2-OE, respectively.圖（C）（D）分別為穗的葉綠體透射電鏡結(jié)構(gòu)圖和葉綠體面積。(C), (D), The images and area of panicle chloroplast for nrpc2 & NRPC2-OE, respectively.
【參考文獻】：
期刊論文
[1]移栽脅迫對紅鱗蒲桃群落5種優(yōu)勢植物苗木生理特征的影響[J]. 曾聰,史小芳,邱廣龍,李蕾鮮. 廣西科學(xué)院學(xué)報. 2014(04)
博士論文
[1]水稻黃綠葉基因YGL8和YGL9的克隆與功能分析[D]. 王忠偉.西南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]花葉矢竹葉綠體基因組的克隆及調(diào)控葉綠體發(fā)育的研究[D]. 安苗苗.浙江農(nóng)林大學(xué) 2016
[2]擬南芥葉綠體發(fā)育必需蛋白PAC的互作蛋白篩選[D]. 梁慧珂.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
本文編號：3520789
【文章來源】：浙江師范大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
水稻nrpc2突變體及NRPC2-OE過表達株系光合色素含量測定Figure2.2Themeasurementofpigmentcontentfornrpc2&NRPC2-OEatheadingstage圖（A）（B）分別為nrpc2突變體及NRPC2-OE過表達株系葉和穗的光合色素含量
圖 2.1 水稻 nrpc2 突變體及 NRPC2-OE 過表達植株的分子及表型鑒定Figure 2.1 Identification of phenotype and molecular of nrpc2 & NRPC2-OE plants圖（A）（B）分別為 NRPC2-OE 過表達株系 PCR 鑒定和基因表達量驗證；M 代表 Marker帶，OE 代表 over-expression，Ni 代表 Nipponbare。(A), (B), Identification of PCR and relative expression of NRPC2-OE, respectively; M representsthe marker band, “OE” represents over-expression, “Ni” represents Nipponbare.圖（C）（D）分別為突變體及過表達株系結(jié)實期的植株和穗的表型；（C）中 Bar=14 cm，（D）中 Bar=1.5 cm。(C), (D), The phenotye of plants and panicles for nrpc2 & NRPC2-OE at seed setting stage,respectively; Bar (A)=14 cm, Bar (B)=1.5 cm.為了進一步量化突變體與過表達植株的表型變化，對其抽穗期葉片、穗葉綠素及類胡蘿卜素含量進行測量（圖 2.2）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，突變體葉片葉綠素 a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均顯著高于WT，而突變體穗只有類胡蘿卜素含量高于WT，其余無顯著性差異。過表達植株無論葉還是穗，光合色素含量都明顯低于 WT。A B
17圖 2.3 水稻 nrpc2 突變體及 NRPC2-OE 過表達植株葉綠體透射電鏡結(jié)構(gòu)Figure 2.3 Transmission electron microscopic images of leaf & panicle chloroplasts for nrpc2& NRPC2-OE圖（A）（B）分別為葉的葉綠體透射電鏡結(jié)構(gòu)圖和葉綠體面積。(A), (B), The images and area of leaf chloroplast for nrpc2 & NRPC2-OE, respectively.圖（C）（D）分別為穗的葉綠體透射電鏡結(jié)構(gòu)圖和葉綠體面積。(C), (D), The images and area of panicle chloroplast for nrpc2 & NRPC2-OE, respectively.
【參考文獻】：
期刊論文
[1]移栽脅迫對紅鱗蒲桃群落5種優(yōu)勢植物苗木生理特征的影響[J]. 曾聰,史小芳,邱廣龍,李蕾鮮. 廣西科學(xué)院學(xué)報. 2014(04)
博士論文
[1]水稻黃綠葉基因YGL8和YGL9的克隆與功能分析[D]. 王忠偉.西南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]花葉矢竹葉綠體基因組的克隆及調(diào)控葉綠體發(fā)育的研究[D]. 安苗苗.浙江農(nóng)林大學(xué) 2016
[2]擬南芥葉綠體發(fā)育必需蛋白PAC的互作蛋白篩選[D]. 梁慧珂.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
本文編號：3520789
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