水稻OsGPDH1基因的克隆及功能驗(yàn)證.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一。干旱是影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的主要限制因素之一，而水稻是用水大戶，水資源短缺已經(jīng)成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素，減少農(nóng)業(yè)用水，尤其減少水稻用水是解決世界水資源短缺的重要途徑。因此，開展水稻抗旱機(jī)制的研究，挖掘和鑒定抗旱的候選基因具有重大意義。
　　研究表明,甘油-3-磷酸脫氫酶(GPDH)基因參與非生物脅迫和生物脅迫的應(yīng)答過(guò)程,說(shuō)明該基因在抗逆性中具有潛在價(jià)值，而關(guān)于該基因在水稻中的研究鮮有報(bào)道。為了了解

2、甘油-3-磷酸脫氫酶基因在水稻抗逆中的作用，本研究從水稻品種日本晴（Oryza sativa L. ssp. Japonica）中克隆了一個(gè)編碼甘油-3-磷酸脫氫酶的基因，命名為OsGPDH1,并進(jìn)行了脅迫環(huán)境下OsGPDH1基因的表達(dá)譜分析和過(guò)表達(dá)OsGPDH1轉(zhuǎn)基因植株的高鹽脅迫下的萌發(fā)試驗(yàn)以及干旱脅迫成活率的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)，初步鑒定出該基因參與鹽脅迫和干旱脅迫的應(yīng)答過(guò)程。主要研究結(jié)果如下：
　　1.通過(guò)NCBI的CDD(conse

3、rved domain database)數(shù)據(jù)庫(kù)確定，目標(biāo)蛋白有兩個(gè)結(jié)構(gòu)：NAD（P）結(jié)合域和底物結(jié)合域，并且這兩個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)域在單子葉、雙子葉植物中高度保守。
　　2. qRT-PCR方法表明OsGPDH1在水稻品種日本晴的多個(gè)組織器官中表達(dá)，其中在劍葉中表達(dá)量最高，在幼穗中表達(dá)最低。此外，OsGPDH1受到 PEG6000、雙氧水、重金屬鎘等多種逆境以及吲哚乙酸（IAA）、茉莉酸(JA)、水楊酸（SA）等多種激素誘導(dǎo)表達(dá)，但對(duì)脫落

4、酸（ABA）不敏感。
　　3.利用RT-PCR方法完成OsGPDH1基因的克隆，通過(guò)gateway方法構(gòu)建OsGPDH1基因過(guò)表達(dá)載體，導(dǎo)入到水稻品種日本晴中，獲得轉(zhuǎn)基因植株。同時(shí)對(duì)過(guò)表達(dá)OsGPDH1轉(zhuǎn)基因材料的拷貝數(shù)和表達(dá)量進(jìn)行檢測(cè)。
　　4.外源0.2mol/L NaCl模擬鹽脅迫的萌發(fā)率試驗(yàn)表明，過(guò)表達(dá)OsGPDH1可以增強(qiáng)水稻種子萌發(fā)對(duì)高鹽的耐受性。
　　5.利用20%PEG6000模擬干旱脅迫試驗(yàn)表明，過(guò)表