水稻花粉特异性基因OsPSG076的表达分析、载体构建及其遗传转化研究

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水稻(Oryza sativa L.)既是世界上第二大粮食作物,又是单子叶模式植物,水稻基因组测序计划的完成为重要农艺性状相关基因的克隆与功能奠定了坚实的基础。花粉是开花植物的雄性配子体,其正常的发育对植物完成有性生殖过程至关重要。但是,目前有关花粉发育的分子调控机制还不是很清楚。本论文在实验室前期从水稻中克隆到的一个与小麦花粉特异性基因PSG076的同源序列OsPSG076的基础上,采用RT-PCR技术分析OsPSG076在水稻日本晴品种不同组织中的表达模式;采用洋葱表皮细胞瞬时表达技术,分析了OsPSG076-GFP融合蛋白的亚细胞定位;最后构建了Os PSG076基因过表达和RNAi表达载体,完成了水稻的遗传转化。主要研究结果如下:(1)提取水稻不同组织中总RNA,采用半定量RT-PCR技术,分析了OsPSG076在水稻不同组织中的组织表达模式,发现OsPSG076基因主要在水稻花药/花粉中高水平表达,在根中有微量的表达,而在其它组织中检测不到Os PSG076的表达。(2)构建了OsPSG076-GFP融合蛋白真核表达载体pBI121-OsPSG076-GFP,利用基因枪转化技术将成功构建的pBI121-OsPSG076-GFP导入洋葱表皮细胞中,显微观察结果表明,与对照GFP一样,OsPSG076-GFP融合蛋白分布在整个细胞中。(3)分别成功构建了OsPSG076的过表达载体pCAMBIA1304-OsPSG076-OX和RNAi干扰载体pCAMBIA1304-OsPSG076-RNAi。采用农杆菌介导的遗传转化技术技术,将两个质粒分别导入水稻品种日本晴(Oryza sativa L.ssp.japonica.cv.Nipponbare)中;对转基因后代的标记基因gus和抗性基因hyg的PCR检测结果显示,共分别获得了空载植株3株、过表达植株5株、RNAi植株12株。以上研究结果为深入了解OsPSG076基因在水稻花粉发育中的作用奠定了基础。
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