水稻OsRhoGDI2基因表達調(diào)控的研究.pdf

1、水稻育性基因的挖掘是遺傳育種工作者關(guān)注的重要問題之一。已有研究顯示，水稻Rho基因OsRacD與水稻生殖發(fā)育有關(guān)。實驗室前期，已對OsRacD及其相互作用蛋白開展了系統(tǒng)的研究，證明了水稻RhoGDP解離抑制因子OsRhoGDI2是OsRacD的相互作用蛋白，并且二者的表達存在協(xié)同性，提示OsRhoGDI2和OsRacD可能在水稻生長發(fā)育過程中存在重要的功能聯(lián)系。本研究以O(shè)sRhoGDI2基因啟動子功能鑒定為切入點，旨在研究該基因的表達調(diào)

2、控特征，確定影響該基因表達的激素和非生物脅迫因素，并對實驗室前期獲得的該基因的RNAi水稻T1代進行篩選，為深入研究該基因在水稻生長發(fā)育和育性控制中的功能奠定基礎(chǔ)。
　　采用qRT-PCR技術(shù)分析了IAA、6-BA、GA、MeJ-A、ABA、SA六種激素，以及干旱、高鹽兩種非生物脅迫對OsRhoGDI2基因在水稻幼苗期地上部分表達的影響。結(jié)果顯示，水稻OsRhoGDI2基因在激素IAA、ABA、MeJ-A、6-BA、SA處理時，表

3、達量都高于處理之前，分別在在24h、8h、4h、8h、4h表達量達到最大，上調(diào)了約5倍、9倍、7倍、5倍、9倍。而GA則抑制OsRhoGDI2基因的表達，在8h時降至處理前的30％。在干旱和高鹽脅迫下，OsRhoGDI2的表達量也成倍的提升，分別在8h和12h時表達量達到最大，分別上調(diào)了約7倍和18倍。上述結(jié)果說明IAA、6-BA、Me-JA、ABA、SA以及干旱、高鹽可以誘導OsRhoGDI2基因的表達，但是GA抑制其表達。
　

4、　采用PCR技術(shù)克隆了該基因長度為2266bp的啟動子，并采用生物信息學方法對OsRhoGDI2基因啟動子進行了順式作用元件的預測和分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除了真核基因基本的順式作用元件外，其啟動區(qū)上還分布著多個激素應答和逆境相關(guān)的順式作用元件，包括ABA應答元件、GA應答元件、IAA應答元件、MeJ-A應答元件、植物光應答元件和傷應答元件等。這與上述qRT-PCR結(jié)果可以部分相互印證。
　　采用DNA重組技術(shù)，構(gòu)建了OsRhoGDI2基

5、因啟動子與GUS融合的植物表達載體，轉(zhuǎn)化水稻，篩選轉(zhuǎn)基因植株。通過對轉(zhuǎn)基因水稻進行激素和非生物脅迫處理，利用qRT-PCR檢測了GUS報告基因在水稻幼苗地上部分的表達模式。結(jié)果顯示，GUS基因在ABA、MeJ-A、IAA的處理下，表達量都會上調(diào)，最大值分別出現(xiàn)在8h、4h、24h，且表達量分別上調(diào)了約6倍、8倍、16倍。在6-BA、和SA的處理下該基因表達變化不明顯。而在GA的處理下出現(xiàn)了被抑制的現(xiàn)象，且在8h時抑制程度最大，與對照相比

6、，表達量不足20％。說明本研究選擇的OsRhoGDI2基因啟動子中包含了ABA、 GA、MeJ-A、IAA、干旱和鹽脅迫的應答元件，但可能沒有包含應答6-BA、SA的關(guān)鍵元件。
　　在水稻揚花期以后，對轉(zhuǎn)基因水稻的根、莖、葉、花粉、穎殼、種子進行GUS組織化學染色分析，鑒定OsRhoGDI2基因表達的細胞學特征，結(jié)果顯示，所有植株中的葉鞘、葉柄和花粉，呈現(xiàn)出較強的顏色反應，而在葉片、穎殼、頸節(jié)等處沒有表達。通過徒手切片和顯微觀察進