小麥階段性快速發(fā)育突變體中赤霉素作用機制的研究.pdf

1、赤霉素是調(diào)控植物株高發(fā)育的重要激素。本研究對利用7Li離子束誘變小麥品種輪選987獲得的階段性快速發(fā)育突變體的株高發(fā)育特性、對赤霉素的敏感性特征和內(nèi)源赤霉素含量等進行了分析，通過基因克隆與測序技術分析其相關矮稈基因變異，并通過qPCR技術分析赤霉素相關基因的表達特性。主要結果如下：
　　1、在大田條件下，突變體與野生型在苗期沒有顯著差異。從拔節(jié)期到抽穗期，突變體株高大于野生型，此時突變體的節(jié)間細胞平均長度大于野生型。抽穗之后，突變

2、體的發(fā)育速率逐漸減慢，二者最終株高沒有顯著差異。
　　2、突變體幼苗萌發(fā)后在含有17μM赤霉素的營養(yǎng)液中生長10天后，幼苗高度顯著高于對照植株，對野生型幼苗進行同樣的處理，幼苗高度與對照相比沒有差異，表明突變體植株對外源赤霉素的反應極為敏感。赤霉素處理后，野生型幼苗Rht-A1和Rht-B1基因的表達水平?jīng)]有顯著變化，Rht-D1基因的表達水平稍有上調(diào)，而突變體幼苗中三個等位基因Rht-A1、Rht-B1和Rht-D1的表達水平顯

3、著下調(diào)。
　　3、克隆突變體與野生型中的Rht基因序列，通過序列比對發(fā)現(xiàn)突變體在Rht-B1基因的190位發(fā)生了T-C的轉換，根據(jù)已有的文獻報道，當該位點為T時，會造成編碼區(qū)的提前終止，使得該基因編碼的DELLA蛋白結構域被破壞，不能被赤霉素介導的信號途徑降解，植株表現(xiàn)為對赤霉素不敏感；當該位點恢復為C時，該基因編碼的DELLA蛋白恢復為621個氨基酸，其與赤霉素的互作功能得以恢復。
　　4、對大田種植的突變體及野生型植株進

4、行持續(xù)的赤霉素處理，發(fā)現(xiàn)赤霉素處理顯著增加了突變體的株高，而同樣的處理對野生型植株沒有明顯的影響。
　　5、從拔節(jié)開始，每周通過qPCR對赤霉素合成相關基因的表達情況進行檢測，發(fā)現(xiàn)TaKAO基因的表達水平在拔節(jié)后兩周內(nèi)，在突變體與野生型植株中沒有顯著差異，在拔節(jié)后第三周和第四周，該基因在突變體植株中的表達水平顯著高于野生型，在第六周顯著低于野生型；突變體植株中TaGA20ox的表達水平在拔節(jié)后四周內(nèi)與野生型沒有顯著差異，但是在第五

5、周和第六周突變體中該基因的表達水平顯著低于野生型。
　　6、突變體中的GA1+3的含量在拔節(jié)期和孕穗期顯著高于野生型，在抽穗期突變體中GA1+3的含量低于野生型；三個時期突變體與野生型GA4+7的含量沒有顯著差異。突變體與野生型的節(jié)間數(shù)均為5，成熟期株高沒有差異，突變體的中下部三個節(jié)間的長度顯著大于野生型，而上部兩個節(jié)間長度顯著小于野生型，與內(nèi)源赤霉素含量變化趨勢一致。
　　7、對突變體與野生型進行持續(xù)的赤霉素和多效唑處理后