衰老是植物生長發(fā)育關(guān)鍵組成部分,是指植物特定細胞、組織及整個植株發(fā)生一系列程序性細胞死亡的過程。衰老是影響水稻產(chǎn)量穩(wěn)定性的主要因素之一,延遲水稻的衰老可以提高其產(chǎn)量,葉片延遲衰老對植物生產(chǎn)有潛在的積極作用。但目前對水稻早衰的分子調(diào)節(jié)機制尚未完全研究清晰,因此研究水稻早衰對提高水稻產(chǎn)量具有重要意義。本研究針對兩個早衰突變體進行了表型分析與精細定位。1.es4突變體在分蘗盛期出現(xiàn)黃葉早衰表型。es4突變體表現(xiàn)出MDA和H₂O₂含量顯著增加,但葉綠素含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、酶活性和光合速率顯著降低,這表明es4表現(xiàn)出早衰表型。遺傳分析表明,突變性狀由單隱性核基因控制。通過圖位克隆的方法將目標基因定位在4號染色體的長臂端,然后用1061個F₂早衰突變體進行精細定位,將目的基因定位在33.5Kb之間,其中包含7個開放閱讀框（ORFs）。通過測序分析發(fā)現(xiàn)編碼一個鈣依賴性蛋白激酶的OsCDPK12第一外顯子存在8個堿基缺失,導(dǎo)致移碼突變。功能互補和CRISPR/Cas9結(jié)果說明OsCDPK12的突變導(dǎo)致了es4的早衰表型。組成表達分析... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

突變體es4的表型鑒定

ynthetic pigments contentZH8015 (mg/L)e素 a 含量 Chl a content 3.10±0.21 0素 b 含量 Chl b content 1.30±0.13 0素含量 Carotenoids content 0.59±0.09 0=10)，*和**分別表示野生型與突變體在 0.05 和 0.01 水平上差異顯著，t-檢驗。析B 互作時在過氧化物酶的作用下，會形成一種紅棕色聚合沉淀s4 分蘗盛期倒二葉葉片進行 DAB 染色后，我們在突變體早衰明突變體早衰葉片中積累了大量的 H2O2，而這種積累在野伊文思藍染色液是不可逆的組織化學(xué)指示物，它可進入死亡生型 ZH8015 和突變體 es4 分蘗盛期倒二葉進行伊文思藍染細胞中出現(xiàn)大量深藍色壞死，然而野生型葉片中并沒有表現(xiàn)化學(xué)分析表明與野生型 ZH8015 相比突變體 es4 葉片內(nèi)積累死亡。

2.2.3 葉肉細胞透射電鏡我們使用透射電子顯微鏡進一步分析了突變體 es4 抽穗期劍葉的葉肉細胞超微結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示野生型ZH8015的葉肉細胞含有大量葉綠體，葉綠體膜完整，類囊體基質(zhì)排列緊密有序 (圖2.3A,B)。相反，突變體 es4 葉肉細胞內(nèi)葉綠體數(shù)量明顯下降，葉綠體內(nèi)被大量的淀粉粒以及嗜鋨顆粒充滿，類囊體基質(zhì)排列不規(guī)則 (圖 2.3C, D)。這些結(jié)果表明 es4 突變體是一個葉綠素降解、葉綠體被破壞的突變體。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Photosynthetic Characteristics of Flag Leaves in Rice White Stripe Mutant 6001 During Senescence Process[J]. ZHEN Xiao-hui,XU Jin-gang,SHEN Wei-jun,ZHANG Xiao-juan,ZHANG Qi-jun,LU Chuan-gen,CHEN Guo-xiang,GAO Zhi-ping.  Rice Science. 2014(06)
[2]Knockdown of OsHox33, a member of the class III homeodomain-leucine zipper gene family, accelerates leaf senescence in rice[J]. LUAN WeiJiang,SHEN Ao,JIN ZhiPing,SONG SuSheng,LI ZhengLong,SHA AiHua.  Science China（Life Sciences）. 2013(12)
[3]鈣依賴蛋白激酶（CDPKs）介導(dǎo)植物信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子基礎(chǔ)[J]. 王嬌嬌,韓勝芳,李小娟,谷俊濤,路文靜,肖凱.  草業(yè)學(xué)報. 2009(03)
[4]后期功能型超級雜交稻的概念及生物學(xué)意義[J]. 程式華,曹立勇,陳深廣,朱德峰,王熹,閔紹楷,翟虎渠.  中國水稻科學(xué). 2005(03)
[5]水稻不定根的穿鞘生長現(xiàn)象及其與葉片衰老的關(guān)系[J]. 吳偉明,王一平,趙航,曹立勇,占小登,程式華.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2005(03)
[6]雜交稻開花后根系活力與旗葉衰老和產(chǎn)量形成的關(guān)系[J]. 蔡永萍,左震東,楊其光.  中國農(nóng)學(xué)通報. 1998(03)
[7]自由基對水稻葉片衰老的影響[J]. 李衛(wèi),鄧四洪,劉道宏.  湖北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1998(01)



本文編號：3449151