水稻OsMYB14轉錄因子干涉載體構建、遺傳轉化與功能分析.pdf

1、水稻是最重要的糧食作物之一，在其生長過程中不可避免的受到環(huán)境中不利因素的影響。高鹽、干旱和紫外線等非生物脅迫威脅著水稻的發(fā)育過程，嚴重制約水稻的產量。在進化過程中，水稻形成一些有效的應對外界脅迫的生理和生化機制。其中，通過轉錄因子對相關基因進行轉錄水平上的調控，是水稻調節(jié)生長發(fā)育和應對逆境脅迫的一種重要方式。
　　MYB轉錄因子家族是植物中最大的基因家族之一，在調節(jié)植物生長發(fā)育和抗逆反應中發(fā)揮重要的調節(jié)作用。R2R3-MYB轉錄因

2、子參與調節(jié)很多植物特異性的過程，包括次生代謝、發(fā)育過程和抗逆反應。本研究分離了一個水稻 R2R3-MYB基因，命名為 OsMYB14。組織特異性表達分析顯示，OsMYB14基因在水稻根、莖、葉、葉鞘和穎花中均有表達，說明該基因在各組織中組成型表達。對OsMYB14基因的表達模式進行分析，發(fā)現(xiàn)該基因在脫落酸(ABA)誘導和鹽、280-320 nm紫外線(UV-B)、干旱脅迫處理下，表達量下調。構建OsMYB14基因的RNA干涉載體pHB-

3、OsMYB14Ri，通過農桿菌介導法轉入水稻品種日本晴的愈傷組織，經(jīng)過組織培養(yǎng)，獲得轉基因植株。經(jīng)過陽性鑒定，半定量PCR和定量RT-PCR分析，篩選出OsMYB14基因下調的轉基因陽性株系。
　　分析轉基因株系的田間性狀進行分析，發(fā)現(xiàn)與同期的野生型(WT)相比，轉基因株系的分蘗數(shù)和有效穗數(shù)明顯增多，推測OsMYB14基因參與調節(jié)腋生分生組織的形成以及側芽的發(fā)育，影響水稻分蘗數(shù)量。同時葉長葉寬增大，株高稍微矮化，而結實率和千粒重降

4、低，谷粒變短，轉基因植株表現(xiàn)出營養(yǎng)生長優(yōu)于生殖生長的特征。
　　T1代種子進行發(fā)苗實驗，發(fā)現(xiàn)正常條件下，轉基因株系幼苗的生長狀況和野生型幼苗沒有明顯差異。ABA誘導下，野生型幼苗生長受抑制的程度更明顯，轉基因株系幼苗對ABA的敏感性降低，說明OsMYB14基因參與ABA信號轉導途徑。鹽脅迫下，轉基因株系幼苗的苗長增長率明顯高于野生型，表明OsMYB14基因下調能夠提高植株的對鹽脅迫的耐受性。干旱脅迫下，野生型幼苗更快枯萎，苗長增長

5、緩慢，轉基因株系幼苗不僅植株健壯，而且根系發(fā)達。說明OsMYB14基因對水稻抗旱起負調控作用。UV-B處理后的野生型幼苗有明顯的灼傷痕跡，而且植株生長緩慢，轉基因株系幼苗無明顯損傷痕跡，且苗長增長率高于野生型。結果說明OsMYB14基因很可能參與苯丙烷類次生代謝調節(jié)，且對水稻中能夠吸收紫外線或清除活性氧的類黃酮衍生物的合成過程起負調控。
　　綜上所述，OsMYB14基因是一個ABA依賴的，參與調節(jié)水稻發(fā)育過程、次生代謝和抗逆反應的