早粳稻空育131芽期耐冷候選基因OsGH18的克隆及功能分析.pdf

1、低溫脅迫冷害是植物非生物脅迫中影響植物生長最重要的環(huán)境因素，也是全國以及中國東北地區(qū)導致作物大幅度減產(chǎn)的最普遍因素。通過對耐逆性分子機制的不斷研究，發(fā)現(xiàn)受低溫誘導表達發(fā)生顯著改變的基因，為了提高植物的耐逆性采取轉(zhuǎn)基因技術(shù)，從而改良植物抗逆境脅迫有重要的研究價值。
　　本研究通過芽期耐冷性鑒定確定空育131為水稻耐寒品種和龍粳11為水稻冷敏感品種，以其為研究對象，進行基因表達譜分析，篩選出參與氨基糖和核苷酸糖代謝基因—幾丁質(zhì)酶(GH

2、18)，該基因在低溫誘導下發(fā)生顯著改變。采用實時熒光定量PCR對冷脅迫不同時間點的OsGH18基因進行表達分析，通過Gateway克隆技術(shù)，分別對耐冷品種空育131和冷敏感品種龍粳11中的OsG H18基因進行克隆，并進行了對水稻龍粳11的遺傳轉(zhuǎn)化，獲得轉(zhuǎn)基因植株。主要研究結(jié)果如下:
　　1.水稻空育131芽期低溫脅迫響應(yīng)基因的確定
　　分析表達譜發(fā)現(xiàn)共有229個差異表達基因在四個低溫處理時間點均上調(diào)。Pathway分析發(fā)現(xiàn)

3、參與抗低溫脅迫主要有氨基糖和核苷酸糖代謝，滲透調(diào)節(jié)，光合作用相關(guān)等代謝途徑。
　　2.水稻空育131芽期耐冷候選基因的確定
　　通過實時熒光定量PCR實驗技術(shù)，以0h為參照，對冷處理不同時間點的OsGH18基因進行耐冷性表達分析，結(jié)果顯示，耐冷品種空育131的OsGH18基因高表達，各處理時間點耐冷品種空育131和冷敏感品種龍粳11的表達量均上調(diào)，但空育131表達量明顯高于龍粳11。
　　3.OsGH18基因的克隆及分

4、析
　　以冷處理12h的cDNA為模板分別對耐冷品種空育131和冷敏感品種龍粳11進行PCR擴增，對冷脅迫相關(guān)的OsGH18基因進行克隆，通過Blast比對、ORFFinder分析發(fā)現(xiàn)核苷酸序列之間存在密碼子的簡并性。
　　4.OsGH18基因植物表達載體的構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化鑒定植株
　　采用Gateway克隆技術(shù)將OsGH18基因與植物表達載體pH7WG2相連接，采用農(nóng)桿菌介導冷敏感水稻龍粳11植株遺傳轉(zhuǎn)化，并進行分子生