水稻T-DNA插入突变体矮化基因的初步研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiyanru
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水稻是重要的粮食作物,在水稻矮化育种进程中,应用得最广泛的是半矮秆基因sd1,单一矮秆基因的利用潜伏着由遗传背景单一而带来的风险。因此,筛选和鉴定新的具有育种利用价值的半矮秆基因已成为水稻育种实践中非常重要的研究课题。   本研究以本课题组前期转化实验获得的水稻矮杆材料中花11-T3-19为材料,在Sothern杂交确定T-DNA插入拷贝数,使用hiTail-PCR对T-DNA插入位点的侧翼序列进行分离,对获得序列进行比对分析,进而构建候选功能基因的反义RNA和RNA干涉载体,通过农杆菌介导实现对水稻的遗传转化,并对转基因水稻中的靶基因表达进行分析,获得主要结果如下:   (1)对T-DNA插入矮化突变体进行遗传分析和Southern杂交鉴定,表明本突变体后代株高分离比例约为1:3,符合单基因调控模式,矮化表现为纯合隐性性状:Southern杂交结果确认,T-DNA为单拷贝插入水稻基因组中。   (2)通过hiTail-PCR分离到750bp矮化突变体(T3-19)的T-DNA插入位点的侧翼序列。序列分析表明,插入位点位于粳稻4号染色体BAC克隆:OSJNBb0012E24的70492bp处。进一步分析表明T-DNA的插入位点为一调控序列,可能调控下游的预测编码重金属ATP转移蛋白(Heavy-metal transporting ATPase,HMA)的候选功能基因,T-DNA的插入可能导致HMA表达异常,导致水稻矮化现象发生。   (3)选择HMA基因中一段特异序列,分别构建了HMA基因的RNA干涉载体和反义RNA载体。通过农杆菌介导,将反义RNA和RNA干涉载体对野生型中花11诱导的胚性愈伤组织分别实现了遗传转化,并获得了一批反义RNA和RNA干涉转化苗。T0代转化植株经PCR鉴定分析,T-DNA均成功整合入所有转化植株中。   (4)对转基因植株中HMA基因的表达量进行半定量RT-PCR分析表明,HMA基因的表达量均有不同程度的降低,但转化植株没有出现明显矮化或不育现象。
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