茶陵野生稻OrCrRlkl基因的功能研究.pdf

1、茶陵普通野生稻是兩個(gè)北緣野生稻居群之一，具有很強(qiáng)的耐冷性。前期，采用水稻基因表達(dá)芯片分析等方法從其基因組中篩選出一個(gè)受低溫誘導(dǎo)大幅上調(diào)的類受體蛋白激酶相似基因，暫命名為OrCrRlkl(Oryza rufipogon cold responsive receptor like kinase likegene)。
　　本論文工作從OrCrRlkl表達(dá)特點(diǎn)、過(guò)表達(dá)功能分析與CRISPR/Cas9敲除突變體功能分析等方面展開(kāi)了研究，旨在

2、探明這個(gè)基因是否具有耐冷作用或其它作用，得到如下結(jié)果:
　　1.生物信息學(xué)分析表明，OrCrRlkl基因在水稻中的同源基因位于1號(hào)染色體，預(yù)測(cè)為編碼富含亮氨酸重復(fù)序列的類受體蛋白激酶基因。
　　2.以茶陵野生稻為材料，通過(guò)RT-PCR法，獲得了OrCrRlkl基因的完整cDNA片段，此外，該基因也存在于其它野生稻與栽培稻中。
　　3.OrCrRlkl在野生稻與栽培稻中均表達(dá)，且為逆境響應(yīng)基因，但在茶陵野生稻中表達(dá)更高、

3、對(duì)逆境的響應(yīng)更快。
　　4.構(gòu)建了OrCrRlkl基因的過(guò)表達(dá)載體OrCrRlkl-pHB與CRISPR/Cas9敲除載體OrCrRlkl-Cas9，并通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將它們分別導(dǎo)入水稻日本晴中，獲得了21個(gè)獨(dú)立的過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株與3個(gè)獨(dú)立的敲除突變植株。
　　5.過(guò)表達(dá)OrCrRlkl日本晴T1代苗期經(jīng)6℃冷處理7天后，其秧苗存活率為72.6％，顯著高于其野生型日本晴(24.73％)，冷脅迫后，其游離脯氨酸含量顯著高于日本

4、晴，而H2O2含量與丙二醛含量顯著低于日本晴;孕穗期經(jīng)7℃冷脅迫（最低溫度0℃）7天后，其相對(duì)電導(dǎo)率顯著低于日本晴，而游離脯氨酸含量顯著高于日本晴。
　　6.過(guò)表達(dá)OrCrRlkl日本晴T1代苗期經(jīng)20％ PEG6000模擬干旱處理7天，其秧苗存活率為97.22％，與其野生型日本晴無(wú)顯著差異;其游離脯氨酸含量、葉綠素和類胡蘿卜素分別為185.01μg/g、2.44mg/g及0.34 mg/g，顯著高于日本晴（三項(xiàng)指標(biāo)依次為120.