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文檔簡介
1、水稻(Oryza Sativa),是全世界范圍的一種重要的糧食作物,確保其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是解決我國以及世界許多其它國家糧食問題的關(guān)鍵,是我國可持續(xù)發(fā)展的堅強保障。水稻株型和光合效率是影響其產(chǎn)量的主要因素,然而,影響這些農(nóng)藝性狀的分子機理,目前還不十分清楚。
本研究利用水稻野生型品種蜀恢527經(jīng)甲基磺酸乙酯(EMS)誘變獲得的矮稈淡黃葉突變體actinarraydefecting I(aad1)為材料,開展性狀鑒定、基因克隆以及功能分
2、析等研究,研究結(jié)果如下:
1. aad1突變體在植株生長初期表現(xiàn)為植株矮小,葉片淡黃色,后期葉色逐步恢復(fù)成野生型水平,經(jīng)葉綠素含量測定及葉綠體超微結(jié)構(gòu)觀察并與野生型比較后發(fā)現(xiàn),aad1突變體在生長初期葉綠素含量減少、葉綠體降解趨勢加劇,后期差異逐漸減少??疾焯镩g種植條件下的農(nóng)藝性狀發(fā)現(xiàn),aad1突變體結(jié)實差,且種子大小和飽滿度均明顯差于野生型。
2.通過對野生型和突變體aad1根部和花粉粒中微絲的染色實驗表明,在突變
3、體aad1中,微絲排列都異于野生型。K2-KI染花粉粒實驗證明,突變體aad1的花粉粒育性極差。
3.以突變體aad1為母本,Nip為父本進行雜交配組構(gòu)建F2群體并通過圖位克隆將基因定位于水稻8號染色體74.3kb區(qū)域內(nèi);預(yù)測候選基因并通過測序后初步認為該區(qū)域內(nèi)編碼Formin蛋白的OsAAD1為目的基因,該基因全長2649bp,包含4個外顯子,突變?yōu)槠渚幋a區(qū)第610位堿基由C突變?yōu)門,導(dǎo)致翻譯過程中脯氨酸(Pro)被絲氨酸(
4、Ser)替代。
4.應(yīng)用生物信息學(xué)軟件分析發(fā)現(xiàn)OsAAD1基因預(yù)測編碼一個由883個氨基酸組成的Formin蛋白,具有保守的FH1和FH2結(jié)構(gòu)域,該蛋白糖基化、磷酸化等修飾位點較多,具有跨膜區(qū)段,可能是一個定位于細胞質(zhì)膜的跨膜蛋白,且與其在短柄草以及玉米中的同源蛋白親緣關(guān)系較近。
5.通過Real-time qPCR的方法檢測OsAAD1基因在水稻中的表達模式,結(jié)果顯示OSAAD1基因在葉片和葉鞘中表達水平較高,在a
5、ad1突變體中,根部的表達水平顯著高于野生型。亞細胞定位表明,OsAAD1定位于質(zhì)膜。
6.通過對酵母溫敏突變體Y-double的互補實驗,結(jié)果顯示OsAAD1蛋白能夠恢復(fù)酵母Y-double菌株對高溫的敏感性。
7.通過將OsAAD1基因構(gòu)建入pGEX-6P-1載體,轉(zhuǎn)化BL21(DE3)誘導(dǎo)表達菌株,誘導(dǎo)表達OsAAD1蛋白,用于后續(xù)微絲微管排列實驗。
8.通過植株根部IAA含量的測定以及根的重力反應(yīng)實
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