水稻根特異性表達(dá)基因OsRAA1的功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-15 09:49
水稻OsRAA1(ROOT ARCHITECTURE ASSOCIATED1)定位于水稻1號(hào)染色體上,是小G蛋白家族中的一員,所編碼的蛋白大小為12 kD,與來自擬南芥的AtFPF1有58%的同源性。OsRAA1主要在細(xì)胞分裂旺盛的部位表達(dá),如根的分生區(qū)和伸長區(qū)、幼小的側(cè)根和側(cè)根原基等。根系在植物的生長發(fā)育過程中扮演著吸收水分和養(yǎng)料、轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ)養(yǎng)料的重要作用。水稻冠根(不定根)的長度及側(cè)根的數(shù)量、長度、粗細(xì)等與根系的功能密切相關(guān)。水稻根系的生長發(fā)育涉及多個(gè)信號(hào)傳遞途徑的參與。因此,研究水稻根系特異性表達(dá)基因的功能對于豐富水稻根系發(fā)育的分子機(jī)理具有重要理論意義,在實(shí)踐上將為水稻乃至其它禾本科作物的根系改良提供依據(jù)。本研究首先通過反向遺傳法研究了OsRAA1在水稻根系發(fā)育中的生物學(xué)功能;然后通過轉(zhuǎn)錄組分析及酵母雙雜交等技術(shù),從生長素(IAA)及活性氧(ROS)信號(hào)途徑進(jìn)一步探索了其可能作用的分子機(jī)理;最后探討了OsRAA1在抗逆境方面的應(yīng)用價(jià)值。主要研究結(jié)果如下:(1)OsRAA1轉(zhuǎn)基因植株的表型分析表明,與野生型相比,OsRAA1超表達(dá)和RNAi干擾轉(zhuǎn)基因植株的主根伸長均被抑制,且根呈卷...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
UBP1依賴的植物分生區(qū)的調(diào)控模式
放入滅過菌的標(biāo)記好的 1.5 ml Ep 管中。將樣品埋于干冰中司。轉(zhuǎn)錄組分析的實(shí)驗(yàn)流程如 (圖 2.1);先提取 total RNA 并對其進(jìn)行處理,對 total RNA 進(jìn)行處理 mRNA 富集法或者 rRNA 去除法。有 polyA 尾巴的 mRNod T 的磁珠將其富集,這就是 mRNA 富集法;rRNA 去除:特定 rRNA 進(jìn)行雜交,然后加入 RNaseH 酶選擇性消化 DNDNaseI 將特異性 DNA 探針消化,經(jīng)過純化之后就是我們經(jīng)獲得的 RNA 要先進(jìn)行片段化,加入適量的打斷 buffer 將進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,再將反轉(zhuǎn)錄形成的 cDNA 通過技術(shù)合成雙上述的雙鏈 DNA 并不完整,需要將其末端進(jìn)行修飾,然述的連接產(chǎn)物中有一個(gè)缺口,在進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)之前需要完整的 DNA 雙鏈,再以其為模板進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增;變性可以使上述得到的產(chǎn)物變成單鏈,再將單鏈 DNA 環(huán)需的 DNA 文庫;樣品上機(jī)測序。
3.1 OsRAA1 超表達(dá)(OE-RAA1)及 RNAi 干擾(R-RAA1)轉(zhuǎn)基因植株的表型分).1/2 MS 培養(yǎng)基中,7 天幼苗的表型,A. 從左到右分別是 WT,超表達(dá)(OE-RAi 干擾(R-RAA1)植株; B. 野生型和轉(zhuǎn)基因根系的放大圖;(C-G). 培養(yǎng) 7 天的因植株根系性狀的數(shù)量統(tǒng)計(jì)和分析;C. 株高;D. 主根長度;E. 不定根數(shù);F. G. 側(cè)根密度;(H-J). 在相同條件下培養(yǎng)的植株 30 天的表型;H. 從左到右分別AA1, R-RAA1;I. 分蘗數(shù);J. 株高。n=15,SD 為誤差線,*P < 0.05, **p<0.01。Figure 3.1 The phenotype of root in the overexpression transgenic rice (OE-RAA1) and interference transgenic rice (R-RAA1)Rice seedlings grown in the half-strength MS medium for 7d. Represent respectively wiT), OE-RAA1 and R-RAA1 from left to right. (B) Roots detail with enlarged scale of Wsgenic line. (C to G ) The comparative analysis of shoot length and root numbers betwesgenic plants and the WT grown on same medium for 7d. (C) Shoot length; (D) Primarh; (E) Adventitious root number; (F) Adventitious root length; (G) Lateral root density. comparative between the transgenic plants and the WT grown on same condition for 30 phenotype of WT and OE-RAA1, R-RAA1 transgenic line; (I) Tiller number; (J) Shoot(All data are mean± SE , n=15. *P < 0.05; **P < 0.01).
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻根系育種研究進(jìn)展[J]. 魏磊,董華林,武曉智,費(fèi)震江. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(11)
[2]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)
[3]ROS轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子控制根部細(xì)胞從增殖到分化的轉(zhuǎn)變[J]. 霍興,本刊通訊員. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]水稻根系形態(tài)生理與產(chǎn)量、品質(zhì)形成及養(yǎng)分吸收利用的關(guān)系[J]. 楊建昌. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(01)
[5]水稻根系育種的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 黃沆,陳光輝. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(S1)
[6]水稻根系生長發(fā)育特性及其與產(chǎn)量形成的關(guān)系[J]. 劉學(xué),歐陽由男,王會(huì)民,朱練峰,禹盛苗,金千瑜. 中國稻米. 2009(04)
[7]水稻發(fā)展對糧食安全貢獻(xiàn)的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析[J]. 楊萬江. 中國稻米. 2009(03)
[8]水稻根系分布形態(tài)研究法現(xiàn)狀及展望[J]. 吳朝暉,周建群,青先國. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(05)
[9]水稻根系生長與產(chǎn)量形成的關(guān)系及根系生長調(diào)控途徑研究進(jìn)展[J]. 魏雪嬌,吳建富,方加海. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2007(36)
[10]FACE對水稻根系及產(chǎn)量的影響[J]. 楊洪建,楊連新,劉紅江,黃建曄,董桂春,朱建國,王余龍. 作物學(xué)報(bào). 2005(09)
本文編號(hào):3437851
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
UBP1依賴的植物分生區(qū)的調(diào)控模式
放入滅過菌的標(biāo)記好的 1.5 ml Ep 管中。將樣品埋于干冰中司。轉(zhuǎn)錄組分析的實(shí)驗(yàn)流程如 (圖 2.1);先提取 total RNA 并對其進(jìn)行處理,對 total RNA 進(jìn)行處理 mRNA 富集法或者 rRNA 去除法。有 polyA 尾巴的 mRNod T 的磁珠將其富集,這就是 mRNA 富集法;rRNA 去除:特定 rRNA 進(jìn)行雜交,然后加入 RNaseH 酶選擇性消化 DNDNaseI 將特異性 DNA 探針消化,經(jīng)過純化之后就是我們經(jīng)獲得的 RNA 要先進(jìn)行片段化,加入適量的打斷 buffer 將進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,再將反轉(zhuǎn)錄形成的 cDNA 通過技術(shù)合成雙上述的雙鏈 DNA 并不完整,需要將其末端進(jìn)行修飾,然述的連接產(chǎn)物中有一個(gè)缺口,在進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)之前需要完整的 DNA 雙鏈,再以其為模板進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增;變性可以使上述得到的產(chǎn)物變成單鏈,再將單鏈 DNA 環(huán)需的 DNA 文庫;樣品上機(jī)測序。
3.1 OsRAA1 超表達(dá)(OE-RAA1)及 RNAi 干擾(R-RAA1)轉(zhuǎn)基因植株的表型分).1/2 MS 培養(yǎng)基中,7 天幼苗的表型,A. 從左到右分別是 WT,超表達(dá)(OE-RAi 干擾(R-RAA1)植株; B. 野生型和轉(zhuǎn)基因根系的放大圖;(C-G). 培養(yǎng) 7 天的因植株根系性狀的數(shù)量統(tǒng)計(jì)和分析;C. 株高;D. 主根長度;E. 不定根數(shù);F. G. 側(cè)根密度;(H-J). 在相同條件下培養(yǎng)的植株 30 天的表型;H. 從左到右分別AA1, R-RAA1;I. 分蘗數(shù);J. 株高。n=15,SD 為誤差線,*P < 0.05, **p<0.01。Figure 3.1 The phenotype of root in the overexpression transgenic rice (OE-RAA1) and interference transgenic rice (R-RAA1)Rice seedlings grown in the half-strength MS medium for 7d. Represent respectively wiT), OE-RAA1 and R-RAA1 from left to right. (B) Roots detail with enlarged scale of Wsgenic line. (C to G ) The comparative analysis of shoot length and root numbers betwesgenic plants and the WT grown on same medium for 7d. (C) Shoot length; (D) Primarh; (E) Adventitious root number; (F) Adventitious root length; (G) Lateral root density. comparative between the transgenic plants and the WT grown on same condition for 30 phenotype of WT and OE-RAA1, R-RAA1 transgenic line; (I) Tiller number; (J) Shoot(All data are mean± SE , n=15. *P < 0.05; **P < 0.01).
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻根系育種研究進(jìn)展[J]. 魏磊,董華林,武曉智,費(fèi)震江. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(11)
[2]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)
[3]ROS轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子控制根部細(xì)胞從增殖到分化的轉(zhuǎn)變[J]. 霍興,本刊通訊員. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]水稻根系形態(tài)生理與產(chǎn)量、品質(zhì)形成及養(yǎng)分吸收利用的關(guān)系[J]. 楊建昌. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(01)
[5]水稻根系育種的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 黃沆,陳光輝. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(S1)
[6]水稻根系生長發(fā)育特性及其與產(chǎn)量形成的關(guān)系[J]. 劉學(xué),歐陽由男,王會(huì)民,朱練峰,禹盛苗,金千瑜. 中國稻米. 2009(04)
[7]水稻發(fā)展對糧食安全貢獻(xiàn)的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析[J]. 楊萬江. 中國稻米. 2009(03)
[8]水稻根系分布形態(tài)研究法現(xiàn)狀及展望[J]. 吳朝暉,周建群,青先國. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(05)
[9]水稻根系生長與產(chǎn)量形成的關(guān)系及根系生長調(diào)控途徑研究進(jìn)展[J]. 魏雪嬌,吳建富,方加海. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2007(36)
[10]FACE對水稻根系及產(chǎn)量的影響[J]. 楊洪建,楊連新,劉紅江,黃建曄,董桂春,朱建國,王余龍. 作物學(xué)報(bào). 2005(09)
本文編號(hào):3437851
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