论文部分内容阅读
茶陵野生稻是世界分布最北的两个普通野生稻居群之一，具有很强的耐冷性。为了克隆其耐冷相关基因，采用水稻基因表达芯片分析了其低温诱导下的转录组变化，鉴别出一些转录水平显著上调和下调的基因，基因芯片分析结果得到实时定量PCR分析结果的验证，OrCr1与OrCr2基因是从中筛选出的两个耐冷候选基因。 为了探明这2个基因是否具有耐冷作用或其它作用，构建了两个由2xCaMV35S启动子驱动的RNA干扰载体pHB-OrCr与pHB-OrCr2，并通过农杆菌介导法转入水稻日本晴中，分别获得了11株与13株独立的T0代RNAi植株，通过RT-qPCR法分析了RNAi植株中这2个基因的表达量，有9株RNAi植株表达量都显著下调，表明干扰效果明显。用T0代RNAi植株繁殖了足够的T1代种子，90％种子在添加了潮霉素的培养基上能正常发芽、成苗。对T0、T1代RNAi植株进行了耐冷性等表型分析，结果如下: 1)自然低温（平均4.7℃）胁迫3天前后，T0代OrCr1基因RNAi植株再生苗电解质相对渗漏率增幅较野生型日本晴小，但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗电解质相对渗漏率增幅较野生型日本晴大。 2)自然低温（平均4.7℃）胁迫3天前后，T0代OrCr1基因RNAi植株再生苗叶绿素含量降低幅度与野生型日本晴无显著性差异，但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗叶绿素含量降低幅度较野生型日本晴大。 3)自然低温（平均4.7℃）胁迫3天前后，T0代OrCr1基因RNAi植株再生苗净光合速率下降幅度较野生型日本晴差异不显著，但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗净光合速率下降幅度较野生型日本晴大。低温下T0代OrCr1基因与OrCr2因RNAi日本晴和野生型日本晴Fv/Fm均下降，但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗降幅更大。 4)人工低温（平均4.0℃）处理5天后，T1代OrCr1基因与OrCr2基因RNAi日本晴存活率分别为36.5％与16.2％，野生型日本晴幼苗存活率为12.5％;此外，OrCr1基因RNAi日本晴幼苗恢复生长时失水较慢。 5)非逆境条件下，T0代OrCr1基因RNAi植株穗长、穗粒数、千粒重、结实率和株高明显低于野生型日本晴，T0代OrCr2基因RNAi植株千粒重、结实率也明显低于野生型日本晴。 以上结果说明:抑制OrCr1基因的表达量提高了水稻的耐寒性，抑制OrCr2基因的表达降低了水稻的耐寒性，它们可能是耐冷相关基因，同时OrCr1基因也可能与耐旱性相关。