水稻葉片早衰基因OsPLS1的功能研究.pdf

1、葉片衰老是植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中一個(gè)正常且不可避免的階段，它受到諸如如內(nèi)源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、葉齡、溫度、光照、水分及礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)等內(nèi)外因子的精細(xì)調(diào)控，其中水楊酸(SA)是葉片衰老及植物病害響應(yīng)的重要生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。本課題組利用60Co輻射誘變中秈水稻品種自選1號(hào)獲得葉片早衰突變體ospls1（Oryza sativaprecocious leaf senescence，ospls1)。本研究利用分子、生理及細(xì)胞學(xué)等手段對(duì)突變體ospls1葉片早衰的分子生

2、理機(jī)理進(jìn)行了深入研究。主要結(jié)果如下:
　　1.ospls1突變體的表型
　　水稻分蘗期前（4-5葉期前），ospls1突變體與野生型無(wú)明顯差異。而自分蘗期開(kāi)始，ospls1突變體下部葉片就出現(xiàn)類病斑及早衰癥狀，主要表現(xiàn)為葉尖和葉邊緣變黃，葉尖略微卷曲，隨后線狀黃化條紋和斑點(diǎn)從葉緣逐步擴(kuò)展到葉片內(nèi)側(cè)，最后發(fā)展為枯斑和條狀枯紋，直到整個(gè)葉片枯死。在整個(gè)分蘗期，僅有一葉一心為正常葉，其他葉片均一定程度表現(xiàn)衰老。而在抽穗拔節(jié)期，除劍

3、葉外，其余葉片均出現(xiàn)不同程度的早衰。在開(kāi)花灌漿期，ospls1突變體全部葉片都有嚴(yán)重干枯。
　　2.ospls1突變體葉片細(xì)胞學(xué)觀察
　　掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)ospls1突變體葉片上下表面氣孔數(shù)量更多;透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)抽穗期ospls1突變體葉片細(xì)胞內(nèi)的葉綠體發(fā)生明顯降解。
　　3.ospls1突變體的ROS累積
　　與野生型相比，ospls1突變體細(xì)胞內(nèi)有更多的ROS積累，NBT和DAB染色結(jié)果分別表明突變體細(xì)胞內(nèi)

4、有更多的氧自由基和H2O2積累。
　　4.ospls1突變體的SA累積
　　生理學(xué)分析表明，ospls1突變體植株內(nèi)源SA的含量顯著升高;外源SA明顯抑制ospls1突變體植株的根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)并加速其離體葉片衰老。
　　5.SA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
　　qRT-PCR分析結(jié)果表明，在幼苗期（四葉期）時(shí)，SA代謝酶相關(guān)基因OsSGT1在突變體中的表達(dá)量要顯著低于野生型，而SA合成基因OsPAL2和OsPAL6的表達(dá)量在突變體中卻明

5、顯高于野生型;在抽穗期時(shí)，OsPAL1，OsPAL2，OsPAL6，OsPAL7，OsPAL8等SA合成基因在突變體中的表達(dá)量均高于野生型;同時(shí)，一些WRKY基因在ospls1突變體中的表達(dá)量要顯著高于野生型;表明OsPLS1參與SA信號(hào)相關(guān)途徑。
　　6.ospls1突變體種子休眠
　　種子萌發(fā)結(jié)果表明，種子完全浸沒(méi)在清水中時(shí)，突變體種子的發(fā)芽率顯著低于野生型，但種子脫殼后、在濕潤(rùn)的濾紙上、浸沒(méi)在補(bǔ)充氧氣的清水中時(shí)野生型和