生物體最終的大小或者生物體個(gè)體器官的大小都受細(xì)胞增殖、擴(kuò)張等因素的調(diào)控.通過RNA干涉對水稻器官大小變小且伴隨葉片早衰基因OsROSES1的功能進(jìn)行研究,實(shí)時(shí)定量PCR分析結(jié)果顯示,干涉轉(zhuǎn)基因植株OsROSES1基因表達(dá)水平顯著下調(diào).與野生型相比,干涉轉(zhuǎn)基因植株OsROSES1表達(dá)水平下調(diào)的轉(zhuǎn)基因株系整體變矮,葉片卷曲且明顯變短變窄,葉片橫切面維管束數(shù)目減少,表明OsROSES1基因的下調(diào)引起細(xì)胞數(shù)量的減少和細(xì)胞大小減小導(dǎo)致水稻器官大小明顯減小,同時(shí),葉片氣孔密度和開度的增加導(dǎo)致葉片提前衰老.結(jié)果表明, ROSES1可作為水稻BEL1-Like"同源盒基因"在植物器官發(fā)育過程中通過調(diào)控細(xì)胞增殖和擴(kuò)張從而控制器官大小和光合作用. 

【文章來源】：西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,42(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

OsROSES1基因的干涉驗(yàn)證

結(jié)構(gòu)域分析結(jié)果表明, ROSES1蛋白含有779個(gè)氨基酸堿基, 編碼包含一段植物特定的POX結(jié)構(gòu)域的BEL1-Like“同源盒基因”轉(zhuǎn)錄因子. 進(jìn)化樹分析表明這些蛋白細(xì)分為單子葉和雙子葉2個(gè)主要分枝, 具有高度的保守性(圖1). 在蛋白結(jié)構(gòu)域鑒定的基礎(chǔ)上, 同源結(jié)構(gòu)域和POX域存在于所有單子葉和雙子葉植物的ROSES1同源染色體上, 表明ROSES1蛋白可能在單子葉和雙子葉分枝之前出現(xiàn).2.2 轉(zhuǎn)基因RNAi植株的獲得及表型分析

為了驗(yàn)證OsROSES1基因是否調(diào)控水稻氣孔發(fā)育和運(yùn)動, 通過電鏡掃描60 d大小的中花11和3個(gè)干涉轉(zhuǎn)基因植株葉片氣孔, 觀察比較氣孔密度和開度. 葉片上下表面氣孔的數(shù)量和分布如圖3a至圖3c, 每張葉片反面氣孔數(shù)目比葉片正面氣孔數(shù)目多. 相比于中花11, 干涉轉(zhuǎn)基因植株RNAi1,RNAi2和RNAi11的正面葉片單位面積氣孔數(shù)目分別增加了7.72%,10.91%和7.29%, 反面葉片單位面積氣孔數(shù)目分別增加了12.68%,14.32%和12.32%. 抽穗期對中花11和3個(gè)干涉轉(zhuǎn)基因植株葉片氣孔全開、 半開和全閉3種狀態(tài)的數(shù)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì), 結(jié)果顯示, RNAi1,RNAi2和RNAi11氣孔全開狀態(tài)百分比分別為47.4%,48.8%和46.2%, 顯著高于中花11的42.2%, 而RNAi1,RNAi2和RNAi11氣孔全閉狀態(tài)百分比分別為22.2%,19.2%和21.4%, 顯著低于中花11的28.1%(圖3d). 干涉轉(zhuǎn)基因植株下調(diào)了OsROSES1, 導(dǎo)致葉片氣孔密度和開度顯著增加.在成熟期對干涉轉(zhuǎn)基因植株農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果表明, 與中花11相比較, 陽性干涉轉(zhuǎn)基因植株(RNAi1,RNAi2和RNAi11)的株高、 有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量顯著降低, 結(jié)實(shí)率極顯著降低(表1). 由于OsROSES1功能的缺失影響了細(xì)胞增殖和擴(kuò)展, 使器官細(xì)胞數(shù)目變少和細(xì)胞大小變小, 植株表現(xiàn)出株高變矮、 有效穗數(shù)減少、 結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量降低.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]山葡萄C4H基因的克隆表達(dá)及遺傳轉(zhuǎn)化分析[J]. 陳蒙,劉海峰.  西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(10)



本文編號：3575368