擬南芥G蛋白相關(guān)基因At1g09630轉(zhuǎn)化水稻研究.pdf

1、研究表明，擬南芥很多種基因的過量表達(dá)能引起擬南芥株型、熟期、產(chǎn)量的改變，部分基因能增加生長速度和生物量，提早開花，增強(qiáng)抗逆性。為了了解這些基因在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用價(jià)值，有必要將這些基因轉(zhuǎn)化到水稻等農(nóng)作物中進(jìn)行進(jìn)一步異源基因表達(dá)評價(jià)。GTP結(jié)合蛋白(GTP-bindingproteins)，簡稱G蛋白，是活細(xì)胞內(nèi)一類具有重要生理調(diào)節(jié)功能的蛋白質(zhì)。此類蛋白由于其生理調(diào)節(jié)功能有賴于與三磷酸鳥苷(GTP)的結(jié)合與水解GTP的活性而得名。現(xiàn)已經(jīng)證明

2、G蛋白參與細(xì)胞生長與分化、細(xì)胞骨架、膜囊泡與蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)恼{(diào)節(jié)過程，在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中有著非常重要的調(diào)節(jié)作用。 Atlg09630是擬南芥中推測與單聚體G蛋白中的Rab亞類蛋白合成相關(guān)的基因，本論文研究利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將其轉(zhuǎn)入水稻得到25株轉(zhuǎn)基因水稻(OsAtRab)，在對轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行除草劑標(biāo)記篩選時(shí)，所有T0植株葉片均抗除草劑,T1、T2代苗發(fā)生了接近3:1比例的抗感分離。 轉(zhuǎn)基因水稻OsAtRab一個(gè)明顯的表現(xiàn)是育

3、性下降，通過調(diào)查與分析，其主要原因有：花粉育性低，部分花粉敗育；鞘包穗現(xiàn)象：部分植株出現(xiàn)開花時(shí)穎殼不打開及花絲不伸長等現(xiàn)象降低了受精率，影響了結(jié)實(shí)；部分植株的花粉管的萌發(fā)受阻；還有其他如穎殼退化、無花粉、三個(gè)柱頭、七枚花藥、雄蕊短于柱頭等變異。 轉(zhuǎn)基因水稻OsAtRab的株高是野生型植株的70％左右，其倒4節(jié)間長比對照Kitaake長，而其他三節(jié)間長均按比例比對照Kitaake短.轉(zhuǎn)基因水稻OsAtRab的分蘗角度比對照Kita

4、ake大，從而使植株呈叢狀；動(dòng)態(tài)分蘗分析，其分蘗均以對稱成對發(fā)生。轉(zhuǎn)基因水稻OsAtRab葉角近于直角，而使葉呈披垂?fàn)?；首穗花期也比對照遲，最遲花期比對照遲25天，甚至部分植株不開花；種子萌發(fā)率低，平均只有33％；萌發(fā)需要時(shí)間比對照長2天左右。與野生型相比，轉(zhuǎn)基因水稻OsAtRab的葉色較黃，葉綠素含量動(dòng)態(tài)分析結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因水稻OsAtRab在葉片整個(gè)發(fā)育過程中有一個(gè)高的葉綠素a/b比值，轉(zhuǎn)基因水稻OsAtRab屬于葉綠素b減少型。