水稻苗期部分旱脅迫早期應(yīng)答基因片段獲得及CDS擴(kuò)增.pdf

1、在中國,尤其是北方,干旱是影響作物生產(chǎn)的最嚴(yán)重因素.雖然從五十年代起,抗旱機(jī)理的研究一直是研究的熱點(diǎn),且各種抗旱的形態(tài)生理指標(biāo)被提出來,但這些指標(biāo)在實(shí)際運(yùn)用中效果并不理想,因而從分子水平上研究抗旱機(jī)理不但非常必要,而且還非常迫切.在分析以前干旱研究的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后,該研究采用不同的研究思路和方法開展.同時(shí),為增加研究的實(shí)用性,該研究采用目前在大田生產(chǎn)上應(yīng)用的抗旱性較強(qiáng)的陸稻品種早稻297為材料.取得的成果如下:1.該研究為避免研究干早的眾多

2、影響因素,設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度、光照和濕度都可控的環(huán)境,以保證基因的變化由單一因素引起.雖然人工環(huán)境與大田有許多差別,但可作為研究干旱的一種模式.2.以二葉一心期的水稻幼苗為材料,采用0.9﹪NaCl、15﹪PEG和干旱三種方法處理,于3小時(shí)取樣,比較三種情況下獲得的差異片斷的異同,目的在于獲取干旱脅迫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)上游對干旱脅迫應(yīng)答、同時(shí)又對NaCl和PEG不應(yīng)答的基因.3.對現(xiàn)有獲得差異基因片斷的方法進(jìn)行了改進(jìn).刪除了基因鑒定綜合法中繁雜的驗(yàn)證

3、步驟,增加了擴(kuò)增片斷的長度,使方法更為簡潔,同時(shí)假陽性得到進(jìn)一步降低.在直接干旱處理3小時(shí)的水稻幼苗中,通過簡化的基因鑒定綜合法得到了只對干旱脅迫應(yīng)答,而對0.9﹪NaCl和15﹪PEG不起反應(yīng)的4個(gè)EST,除1個(gè)功能不能判別外,其余分別與果膠甲脂酶、二磷酸核酮糖羧化酶、鋅結(jié)合蛋白基因相關(guān).4.根據(jù)基因家族的保守序列來設(shè)計(jì)引物進(jìn)行RT-PCR的結(jié)果獲得了7個(gè)只對干旱脅迫應(yīng)答,而對0.9NaCl和15﹪PEG不起反應(yīng)的EST,分別與1,5

4、-二磷酸核酮糖羧化酶、寡肽酶、天冬酰胺酶、脫落酸反應(yīng)元件結(jié)合因子、12-oxo-phytodienoate還原酶基因相關(guān).現(xiàn)已知1,5-二磷酸核酮糖羧化酶、脫落酸反應(yīng)元件結(jié)合因子基因與植物抗旱相關(guān).該研究表明,它們在植物脅迫3小時(shí)即已表達(dá).5.為了探索獲得更經(jīng)濟(jì)、更方便的克隆基因全長的方法,嘗試了對基因編碼區(qū)(CDS)的擴(kuò)增.根據(jù)每個(gè)基因的第一個(gè)翻譯起始密碼為AUG的原理,我們設(shè)計(jì)引物對基因的CDS進(jìn)行擴(kuò)增.對基因的CDS擴(kuò)增嘗試表明,