【摘要】：bHLH轉(zhuǎn)錄因子家族擁有眾多的家族成員,是植物生長發(fā)育過程中一類不可或缺的轉(zhuǎn)錄因子,在植物的形態(tài)建成、生理代謝、細(xì)胞和組織形成以及對環(huán)境的逆境響應(yīng)等各個方面都發(fā)揮著十分重要的作用。目前在水稻中,OsbHLH153具體的功能還未被鑒定,對轉(zhuǎn)錄因子OsbHLH153的同源性分析發(fā)現(xiàn),OsbHLH153在水稻中具有兩個同源性很高轉(zhuǎn)錄因子OsbHLH172和OsbHLH174。本課題利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù),從反向遺傳學(xué)的角度對該轉(zhuǎn)錄因子及其同源因子的功能進(jìn)行了初步研究。目前我們得到了以下幾方面的研究結(jié)果:(1)利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)獲得了osbhlh153/osbhlh172/osbhlh174的三突突變體、osbhlh153/osbhlh172的雙突突變體、osbhlh153/osbhlh174的雙突突變體以及osbhlh153、osbhlh172、osbhlh174的單突突變體,其中三突突變體的表型表現(xiàn)為植株株高變矮,結(jié)實率降低,而雙突突變體和單突突變體表型不明顯;(2)對三個基因分別構(gòu)建過表達(dá)載體,在遺傳轉(zhuǎn)化過程,發(fā)現(xiàn)三個基因超表達(dá)后在組培階段就有很明顯的表型,并且這三個基因超表達(dá)后的表型是一樣的,具體表現(xiàn)為在分化階段,大部分轉(zhuǎn)化材料只增生愈傷而不分化莖葉,少數(shù)部分材料能分化出苗,這些苗子莖葉大多呈彎曲生長且根部伸長,同時產(chǎn)生許多不定根;(3)通過RiceXPro和HZAU CREP數(shù)據(jù)對三基因的表達(dá)模式分析,發(fā)現(xiàn)三基因均在水稻的愈傷、根、莖、葉以及胚乳中有較高的表達(dá)。目前,構(gòu)建了三個基因的表達(dá)模式分析載體pPLV4/Promoter:3xGFP和pPLV15/Promoter:GUS,以期能夠進(jìn)一步確定和分析三個基因在水稻中的表達(dá)模式;(4)通過酵母雙雜交轉(zhuǎn)化,我們初步篩選得到了與轉(zhuǎn)錄因子OsbHLH153、OsbHLH172以及OsbHLH174都能夠與轉(zhuǎn)錄因子OsbHLH175和OsbHLH176有相互作用,并且轉(zhuǎn)錄因子OsbHLH153與OsbHLH172有相互作用,OsbHLH172與OsbHLH174也存在相互作用。以上結(jié)果初步說明,OsbHLH153、OsbHLH172和OsbHLH174三基因在功能上具有很強(qiáng)的功能冗余性,在水稻體內(nèi)發(fā)揮的作用基本表現(xiàn)一致,主要表現(xiàn)為對水稻根、莖、葉的發(fā)育上影響,并且三個轉(zhuǎn)錄因子能夠與其他轉(zhuǎn)錄因子形成聚合物,從而對水稻的生長發(fā)育造成一定的影響。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：Q943.2;S511

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本文編號：2699809