水稻OsDET1基因功能研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:bolun365
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文研究水稻DE-ETIOLATED(OsDET1)基因在水稻生长发育中的生物学功能。分析 OsDET1对诱导,胁迫等外界刺激的响应以及基因的时空表达模式。该研究分析OsDET1干扰,OsDET1超表达和过表达OsDET1-GFP转基因植株表型;研究OsDET1调控水稻生长发育,脱落酸(ABA)信号通路和ABA生物合成的机制。主要结论如下:  OsDET1基因在水稻中泛在表达。OsDET1基因适量表达为水稻维持正常生长发育所必须,并且这种需要贯穿整个水稻生命周期。干扰OsDET1表达导致OsDET1 RNAi转基因植株产生多样性的表型变化。干扰效率过高导致转基因植株死亡,或者后代种子不能正常萌发。并且 OsDET1干扰严重降低转基因植株生物产量,导致小穗不育,降低产量。  干扰OsDET1基因表达导致OsDET1 RNAi转基因植株对脱落酸(ABA)超敏感。OsDET1 RNAi转基因植株在正常条件下表现出ABA胁迫表型。黑暗和ABA诱导实验证明干扰OsDET1表达导致OsDET1 RNAi转基因植株对ABA超敏感。ABA信号在拟南芥中受PYR/PYL/RCAR ABA受体调控,作为COP10-DET1-DDB1-DDA1(CDDD)复合体的组件,DET1调节 PYLs泛素化降解进而负调控ABA信号通路。使用酵母双杂交和双分子荧光杂交(BIFC)实验证明了水稻OsDET1和OsDDB1,OsCOP10蛋白物理互作。同时发现OsDDA1和OsDDB1,OsPYL5物理互作。进一步检测发现OsDET1 RNAi转基因植株体内OsPYL5蛋白降解减缓。此外,OsDET1蛋白N端GFP标签影响CDD复合体正常功能。观察到OsDET1-GFP超表达转基因植株表现出ABA超敏感表型。而超表达OsDET1转基因植株OE-OsDET1对ABA的敏感性仅轻微上升。进一步分析发现 OsDET1-GFP转基因植株体内 OsPYL5蛋白降解减缓。这些证据证明了OsDET1通过PP2Cs-ABA-PYLs ABA信号通路负调控水稻ABA信号通路。  OsDET1同时调控ABA生物合成。ABA失活基因在OsDET1 RNAi转基因植株中相比野生型表达上升,ABA合成相关基因表达下降;同时 ABA含量降低。相反OE-OsDET1转基因植株中ABA失活基因表达相比野生型下降,ABA合成相关基因表达上升,叶片ABA含量上升。ABA在水稻中促进叶片表面蜡质层发育。OsDET1 RNAi转基因植株叶片表面蜡质层的发育受到抑制,相反OE-OsDET1转基因植株叶片表面蜡质层的发育受到促进。同时OE-OsDET1转基因植株也表现出ABA过敏感表型。OE-OsDET1转基因种子在正常情况下萌发速度下降;种子萌发对ABA敏感。并且OE-OsDET1转基因植株根和苗的对ABA过敏感;在受到ABA胁迫后植株根和苗的发育受到显著抑制。此外我们也发现OE-OsDET1转基因植株叶片在黑暗和ABA诱导中加速衰老。  总之,OsDET1在水稻的生长发育中扮演重要的角色。OsDET1调控水稻ABA信号通路,OsDET1蛋白缺乏或者错误表达导致水稻体内PYLs-ABA-PP2C ABA信号通路增强,导致水稻对ABA超敏感;OsDET1同时正调控ABA的生物合成;OsDET1在水稻ABA信号通路调控中扮演了多重的重要角色。
其他文献
山洪灾害破坏力极强,给人类带来了严重的危害。山洪预警作为一项有效的非工程措施,在预防山洪灾害方面起到了重要的作用。由于山洪灾害成因复杂,这给山洪预警工作带来了极大
枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的第一个基因工程表达菌,由于其无内毒素,且遗传背景清楚而被公认为最优良的表达宿主之一。然而枯草芽孢杆菌作为产品生产菌也暴露出一些问题:胞外蛋白
本文通过对非均匀沙起动、沙垄演化及其相应的水流结构及动力特性的实验研究,揭示出了一定符合现实意义的水流泥沙动力过程的规律,为运用非线性分析的方法进一步深入研究河流
江鳕(Lota lota)是鳕科鱼类中唯一一种淡水鱼类,因其肉质鲜美,营养丰富,肝脏较大,而具有很高的食用和经济价值。江鳕在我国只分布于新疆的额尔齐斯河和黑龙江、鸭绿江水系。
潜水蒸发是地下水资源的主要消耗项之一,也是区域蒸散发的主要水分来源之一;是土壤盐碱化最主要的驱动因素之一。潜水蒸发影响因素众多,但地温因素一直没有得到重视,相关研究
截流是水利水电工程兴建过程中的关键环节,本文介绍了当前导截流工程研究和发展概况后,指出导截流工程的研究虽然已经取得了显著的进展,但在宽戗堤立堵截流龙口水流水力特性、宽
洪水灾害是世界上最严重的自然灾害之一,而洪水预报是防灾的重要非工程措施。针对每个流域和每场降雨的不同特性进行更加准确的洪水预报是亟待解决的问题。在流域固定的情况