水稻側生器官邊界基因OsLBD1和OsLBD30功能的研究.pdf

1、決定植物性狀的各種基因的表達幾乎都會受到轉錄因子的調控，轉錄因子家族通過調節(jié)基因的表達來響應激素、生物和非生物因子，共生相互作用，細胞分化和脅迫信號通路，影響著作物的生長發(fā)育和環(huán)境適應性，因此為了提高作物產量，增強作物應對環(huán)境變化的能力，對作物轉錄因子功能的研究就顯得至關重要。LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN/ASYM METRIC LEAVES2-LIKE(LBD/ASL)是一個轉錄因子家族。我們選取了在

2、水稻根系中特異性高表達的LBD轉錄因子——OsLBD1和OsLBD30，并對其功能進行了研究，得到的結果如下:
　　1)克隆得到約2.0kb的OsLBD1基因和OsLBD30基因啟動子序列，通過對該序列的生物信息學分析表明，OsLBD1基因的啟動子序列中有多個光響應相關的元件、1個生長素響應元件及胚乳表達相關的順式作用元件;OsLBD30基因的啟動子序列中同樣含有多個光響應順式作用元件、1個生長素響應元件和分生組織表達相關的順式作

3、用元件;
　　2)對根、葉片、內穎和外穎進行定量PCR分析表明，OsLBD1基因在內穎、外穎、根和葉中的相對表達水平分別為1.02、2.46、173.90和0.11; OsLBD30基因在內穎、外穎、根和葉中的相對表達水平分別為1、0.66、73.15和3.23。兩個基因在根中的表達明顯高于其他部位;OsLBD1和OsLBD30基因受生長素誘導表達。
　　為了明確OsLBD1和OsLBD30基因在水稻中的組織表達部位，克隆了

4、OsLBD1和OsLBD30基因的啟動子，并構建了ProLBD1∷ GUS和ProLBD30∷GUS載體，并轉化水稻得到了轉化株系。對ProLBD1∷GUS和ProLBD30∷GUS株系進行組織化學GUS染色表明:OsLBD1基因在胚乳的頂端、內穎、外穎的導管和葉枕、根系等表達，在根中主要集中在側根及中柱部位;OsLBD30基因在胚乳兩端、內外穎、幼芽、葉耳、葉枕、根的側根及中柱中表達。
　　3)從水稻品種kitagge中克隆得到

5、了長度為1047bp的OsLBD1基因和長度為924bp的OsLBD30基因的全長序列，通過構建OsLBD1∶ GFP和OsLBD30∶GFP載體，進行亞細胞定位表明兩個水稻LBD基因均定位于細胞核;構建了OsLBD1-pGBKT7和OsLBD30-pGBKT7并在酵母中進行的轉錄激活活性試驗汪明，OsLBD1和OsLBD30均具有體外具有轉錄激活活性。
　　4)構建了OsLBD1和OsLBD30基因的amiRNA載體，利用農桿菌

6、介導的轉化方法得到了OsLBD1和OsLBD30在水稻中低表達的干擾系lbd1和lbd30。lbd1在水稻營養(yǎng)液培養(yǎng)條件下，主根長度略短于野生型，側根長度要顯著短于野生型，其根系鮮重顯著低于野生型;lbd30生長在水稻營養(yǎng)液中時主根長度與野生型相比幾乎無差異，但在土壤中生長時主根要顯著短于野生型，側根長度相比野生型顯著縮短，在lbd1和lbd30中四個硝酸鹽轉運蛋白基因的相對表達水平與野生型相比存在不同程度的差異。
　　表明生長素