水稻卷葉突變體ocu5基因圖位克隆及功能研究.pdf

1、水稻是我國(guó)甚至是世界上主要糧食作物，但現(xiàn)實(shí)卻面臨著耕地的減少，環(huán)境的惡化，人口數(shù)量的膨脹，這一矛盾只能依靠提高水稻單產(chǎn)才能得到根本有效的解決。傳統(tǒng)育種有著周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大等缺陷，隨著分子技術(shù)的發(fā)展，希望通過(guò)超級(jí)水稻來(lái)解決單產(chǎn)難再大幅度提升的問(wèn)題，因此水稻理想株型的構(gòu)建成為了各國(guó)科學(xué)家和育種學(xué)家追求的目標(biāo)。由于水稻卷葉可以解決葉長(zhǎng)與葉挺的矛盾，可以增加整體受光面積，改善通風(fēng)狀況，從而更加有利于水稻光合產(chǎn)物的積累。
　　我們?cè)诒緦?shí)驗(yàn)室自

2、制的T-DNA插入突變體庫(kù)中篩到一株葉片正卷成筒狀的突變體ocu5,對(duì)其進(jìn)行了表型觀察、遺傳學(xué)分析、基因定位、遺傳學(xué)鑒定、表達(dá)部位特異性、亞細(xì)胞定位、突變位點(diǎn)功能驗(yàn)證等實(shí)驗(yàn)，相關(guān)研究進(jìn)展如下：
　　1、突變體ocu5卷葉表型從苗期到成熟期卷葉表型性狀穩(wěn)定，植株高度與野生型相比沒(méi)有顯著性差異，分蘗數(shù)減少，葉片正卷為筒狀，葉色加深。結(jié)實(shí)正常，干癟率低，千粒重與野生型相比無(wú)明顯變化。在細(xì)胞形態(tài)學(xué)上，突變體 ocu5與日本晴相比泡狀細(xì)胞數(shù)

3、目和面積都有所減少，所以突變體表現(xiàn)為正卷。
　　2、日本晴與突變體ocu5雜交的F1代表型全為卷葉，F(xiàn)2代表現(xiàn)為卷葉表型和野生表型分離比為3/1，表明該性狀是由顯性單基因控制。
　　3、利用圖位克隆手段，將突變基因定位在6號(hào)染色體80kb范圍內(nèi)，里面包含兩個(gè)BAC，經(jīng)分析挑選出五個(gè)備選基因，進(jìn)行基因測(cè)序，發(fā)現(xiàn)LOC_Os06g10600基因的3’trt端距終止子633bp處缺失50個(gè)堿基。
　　4、通過(guò)過(guò)表達(dá)和干涉載體

4、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明此突變體的表型確實(shí)由該基因控制。
　　5、通過(guò)構(gòu)建該基因與GFP的融合蛋白載體并轉(zhuǎn)化水稻原生質(zhì)體進(jìn)行亞細(xì)胞定位，結(jié)果表明該基因定位在細(xì)胞核中。
　　6、通過(guò)原位雜交實(shí)驗(yàn)表明該基因主要在頂端分生組織的最外1-2層細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，在成熟葉片和莖中不表達(dá)。
　　7、通過(guò)對(duì)日本晴和突變體頂端分生組織取樣進(jìn)行實(shí)時(shí)定量PCR及蛋白western實(shí)驗(yàn)表明，突變體中該基因的表達(dá)量比日本晴稍高，但不明顯，蛋白量較日本晴蛋白量有明