一個水稻高葉綠素基因(OsDET1)的功能鑒定與分析.pdf

1、葉綠素是植物進行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，通過提高葉綠素含量來提高光合作用速率可以提高作物產(chǎn)量，從而實現(xiàn)作物超高產(chǎn)目標(biāo)。本實驗室得到一個水稻高葉綠素自然突變體材料，經(jīng)遺傳分析，高葉綠素性狀由顯性單基因控制。到目前為止，在國內(nèi)外還沒有相關(guān)水稻高葉綠素突變體性狀的報道。因而對控制該性狀的高葉綠素基因進行克隆和功能研究，對水稻高葉綠素基因分子機理的闡述具有重要理論價值；同時對高葉綠素基因的功能研究，對發(fā)現(xiàn)潛在的功能，實現(xiàn)水稻的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)具有重大的現(xiàn)實

2、意義。本論文以O(shè)sDET1為候選基因，對該基因的表達量進行研究分析，構(gòu)建了一系列表達載體并轉(zhuǎn)化煙草和水稻以實現(xiàn)對OsDET1基因的功能驗證。以下是論文的主要結(jié)論：
　?。?）OsDET1基因的表達量分析
　　利用熒光實時定量RT-PCR（real-timequantitiveRT-PCR），以水稻野生型（珍汕97B）為對照，對OsDET1基因在不同組織器官進行相對定量分析，發(fā)現(xiàn)OsDET1在根、葉鞘、葉片中，其野生型和突變體

3、的表達水平不一致，在葉片和葉鞘中，與野生型相比，OsDET1基因在突變體中的表達量增加了大約一倍，而在根中，與野生型相比，其OsDET1在突變體的表達量并沒有差別。
　?。?）OsDET1在水稻及煙草中的超表達研究
　　在實驗室前期構(gòu)建的兩個表達載體pCAMBIA1301-OsDET1、pCUPHN-OsDET1的基礎(chǔ)上，將這兩個表達載體分別轉(zhuǎn)化對煙草和水稻，經(jīng)過PCR檢測，最終得到一批轉(zhuǎn)基因陽性水稻和煙草植株。
　　

4、利用半定量PCR（semi-quantitativePCR）對OsDET1基因進行表達量分析，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與野生型相比，轉(zhuǎn)基因水稻植株葉中OsDET1基因的表達量明顯提高，提高了2.7倍；測定轉(zhuǎn)基因水稻葉片葉綠素含量，結(jié)果證明：與野生型相比，轉(zhuǎn)基因水稻植株的葉綠素a、b含量分別提高了60％和59％。
　?。?）OsDET1基因干擾載體的構(gòu)建及對水稻的遺傳轉(zhuǎn)化
　　本章構(gòu)建了兩個干擾載體：一個全長干擾載體和部分干擾載體。將干

5、擾載體轉(zhuǎn)化水稻愈傷，通過PCR和GUS檢測，最終證明干擾載體成功轉(zhuǎn)入水稻愈傷，對轉(zhuǎn)基因植株進行OsDET1基因的表達量分析，發(fā)現(xiàn)與野生型相比，干擾植株的OsDET1基因的表達量并沒有差別。
　　（4）OsDET1基因的亞細胞定位
　　通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將OsDET1-GFP重組質(zhì)粒導(dǎo)入洋蔥表皮細胞進行瞬時表達，在熒光顯微鏡下觀察，亞細胞定位結(jié)果表明OsDET1基因所表達的蛋白位于細胞核內(nèi)。
　　（5）OsDET1基因的啟