水稻OsGPDH1基因的克隆及功能驗證.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一。干旱是影響水稻產(chǎn)量和品質的主要限制因素之一，而水稻是用水大戶，水資源短缺已經(jīng)成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素，減少農(nóng)業(yè)用水，尤其減少水稻用水是解決世界水資源短缺的重要途徑。因此，開展水稻抗旱機制的研究，挖掘和鑒定抗旱的候選基因具有重大意義。
　　研究表明,甘油-3-磷酸脫氫酶(GPDH)基因參與非生物脅迫和生物脅迫的應答過程,說明該基因在抗逆性中具有潛在價值，而關于該基因在水稻中的研究鮮有報道。為了了解

2、甘油-3-磷酸脫氫酶基因在水稻抗逆中的作用，本研究從水稻品種日本晴（Oryza sativa L. ssp. Japonica）中克隆了一個編碼甘油-3-磷酸脫氫酶的基因，命名為OsGPDH1,并進行了脅迫環(huán)境下OsGPDH1基因的表達譜分析和過表達OsGPDH1轉基因植株的高鹽脅迫下的萌發(fā)試驗以及干旱脅迫成活率的統(tǒng)計試驗，初步鑒定出該基因參與鹽脅迫和干旱脅迫的應答過程。主要研究結果如下：
　　1.通過NCBI的CDD(conse

3、rved domain database)數(shù)據(jù)庫確定，目標蛋白有兩個結構：NAD（P）結合域和底物結合域，并且這兩個個結構域在單子葉、雙子葉植物中高度保守。
　　2. qRT-PCR方法表明OsGPDH1在水稻品種日本晴的多個組織器官中表達，其中在劍葉中表達量最高，在幼穗中表達最低。此外，OsGPDH1受到 PEG6000、雙氧水、重金屬鎘等多種逆境以及吲哚乙酸（IAA）、茉莉酸(JA)、水楊酸（SA）等多種激素誘導表達，但對脫落

4、酸（ABA）不敏感。
　　3.利用RT-PCR方法完成OsGPDH1基因的克隆，通過gateway方法構建OsGPDH1基因過表達載體，導入到水稻品種日本晴中，獲得轉基因植株。同時對過表達OsGPDH1轉基因材料的拷貝數(shù)和表達量進行檢測。
　　4.外源0.2mol/L NaCl模擬鹽脅迫的萌發(fā)率試驗表明，過表達OsGPDH1可以增強水稻種子萌發(fā)對高鹽的耐受性。
　　5.利用20%PEG6000模擬干旱脅迫試驗表明，過表