水稻根系發(fā)育調(diào)控基因OsRGA的克隆及功能研究.pdf

1、植物須根系由種子根、不定根(adventitious root)又稱冠根(crown root)或莖生根(shoot-born root)及其上的側(cè)根組成．在基因調(diào)控水平上，相對于雙子葉模式植物擬南芥（Arabidopsis thaliana L.）根系發(fā)育的研究，有關(guān)不定根發(fā)生發(fā)育分子機理的研究還很少．
　　 在本研究中，我們篩選得到一個在30℃恒溫培養(yǎng)條件下前期光根、獨根，后期發(fā)生極少側(cè)根、不定根的水稻突變體。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)

2、，以30℃為臨界點，隨著恒溫培養(yǎng)溫度的升高或降低，該突變體根系的發(fā)生發(fā)育狀態(tài)可以在一定程度上回復(fù)到野生型水平。本研究通過圖位克隆方法克隆了該基因。該基因定位于第4染色體dCAPS04g657K和STS04g700K兩個多態(tài)標(biāo)記之間，測序結(jié)果表明，突變體中一個預(yù)測功鉈為植物抗性相關(guān)（LOC_Os04g02110，R-基因，resistance gene）的基因發(fā)生了點突變，致使該基因編碼產(chǎn)物NBS（nucleotide binding s

3、ite）結(jié)構(gòu)域中的纈氨酸（valine）突變?yōu)楸彼幔╝lanine），所以我們將該突變體命名為Osrga。在突變體中超表達(dá)OsRGA能使突變體的不定根發(fā)生發(fā)育恢復(fù)正常．生物信息學(xué)分析顯示，OsRGA屬于植物R-基因超家族中的CC(coiled-coil)-NBS-LRR(leucine rich repeat)亞家族。OsRGA與雙子葉植物蓖麻（Ricinus communisL．）和單子葉植物小野果芭蕉（Musa acuminata

4、 L．）中的抗性蛋白親緣關(guān)系較近，具有相似的保守結(jié)構(gòu)域，反映了單、雙子葉植物中R-基因CC-NBS-LRR亞家族的進(jìn)化保守性。亞細(xì)胞定位預(yù)測結(jié)果顯示，OsRGA定位于細(xì)胞質(zhì)中。
　　 根據(jù)已有文獻(xiàn)的報道，水稻R-基因家族成員多涉及植物抗病信號途徑，迄今為止鮮有將R-基因與水稻根系發(fā)生發(fā)育分子機制相聯(lián)系的報道。組織表達(dá)分析結(jié)果顯示，OsRGA基因在水稻地下部組織（根和根莖節(jié)合部）和地上部組織均有表達(dá)，并且在不同的溫度培養(yǎng)條件下，該