水稻秸稈木質素合成關鍵酶基因RNA干涉調控研究.pdf

1、木質素是自然界中蘊藏豐富的天然有機物，并且在以每年500億噸的速度再生。然而由于其自身結構以及目前人類對其利用能力的限制，迄今為止，超過95％的木質素都在以“黑液”直接排入江河或濃縮后燒掉，這不僅阻礙了作物秸桿類廢棄物資源的利用，而且對環(huán)境造成污染。因此通過基因調控手段，培育低木質素含量的作物新品種，對提高秸稈類廢棄物資源的利用效率，減少環(huán)境污染具有重要意義。
　　 RNA干涉是一種重要的基因沉默方式，本研究通過RNAi技術抑制

2、木質素合成關鍵酶基因4CL基因、C4H基因、C4HL基因表達，獲得以下實驗研究結果：
　　 1．利用PCR技術克隆了4CL、C4H基因及這兩個基因重組的C4HL三個cDNA片段，大小分別為：C4H1300bp，4CL6339bp及4CHL639bp。
　　 2．構建了C4H1、4CL6、C4HL三個RNAi表達載體，并用農桿菌介導的方法對水稻品種中花11進行轉化，獲得4CL6轉化植株30株；C4H1轉化植株60株；C4H

3、L轉化植株60株。
　　 3．通過對T0代轉基因植株農藝性狀分析，發(fā)現(xiàn)轉4CL RNAi片段的水稻植株出現(xiàn)大面積倒伏、株高較野生型CK矮小、水稻產量大幅度下降；轉C4H、4CHLRNAi片段的植株與CK植株在株高和產量農藝性狀上無顯著差異。
　　 4．測定T0代轉基因植株成熟期秸稈木質素含量顯示，CK、4CL、C4HL和C4H植株秸稈中葉的木質素含量分別為：13.1435％、9.2921％、11.517％和8.5465％

4、；莖的木質素含量分別為：14.86238％、11.0577％、12.88238％和10.1499％；秸稈總木質素含量分別為14.00294％、10.1749％、12.19969％和9.3482％。轉基因植株T0代木質素含量比野生型CK植株平均下降14％-35％，表明通過RNAi轉化可抑制4CL、C4HL基因表達降低水稻秸稈中木質素含量。
　　 5．綜合分析轉基因水稻農藝性狀及抑制木質素合成能力，結果初步表明RNA干涉C4H基因可