水稻分蘗相關(guān)基因9L02的功能驗證與分析.pdf

1、水稻(Oryza sativa)是世界上最主要的糧食作物之一，也是世界最主要的主食之一。分蘗作為水稻的一種特殊分枝，是與水稻產(chǎn)量密切相關(guān)的農(nóng)藝性狀，對其調(diào)控機(jī)理的研究具有重要的意義。獨腳金內(nèi)酯(strigolactone,SL)是一族古老但重要的植物內(nèi)源生長調(diào)節(jié)物，近期被鑒定后，其生物學(xué)研究得到很大進(jìn)展，包括MAX/RMS/D途徑的發(fā)現(xiàn)。在MAX/RMS/D途徑中，α/β水解酶家族蛋白D14/D88/HTD2/AtD14/DAD2作為S

2、L受體，有著重要的作用。9L02是α/β水解酶家族基因，其過表達(dá)可引起水稻分蘗數(shù)增多，植株變矮等表型，其突變體對SL表現(xiàn)不敏感性。本研究通過RNAi對9Z02進(jìn)行基因功能驗證，通過原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化對9L02蛋白進(jìn)行了亞細(xì)胞定位，通過激素處理和qRT-PCR等方法對9L02在SL途徑中的作用進(jìn)行了初步研究，得出以下結(jié)果：
　　(1)突變體9l02的表型分析：
　　突變體9l02主要表現(xiàn)為分蘗數(shù)增加，植株變矮，莖變細(xì)，根長變短等器官

3、變小表型。對突變體分蘗數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析結(jié)果表明，與野生型相比，一級分蘗數(shù)沒有明顯差異，二級分蘗數(shù)極顯著增加，且產(chǎn)生三級和四級分蘗；對突變體和野生型的第二節(jié)進(jìn)行觀察時發(fā)現(xiàn)，突變體和野生型中分蘗芽都能形成，且數(shù)目相等，不同的是野生型中芽不生長形成分蘗而突變體中芽生長形成成分蘗。
　　突變體的根與野生型相比，極顯著變短，突變體主根長勢在第四天趨于平緩，而野生型主根到第七天不再伸長。
　　(2)突變體的相關(guān)表型由9L02的過表達(dá)引起：

4、
　　突變體的干擾植株表型恢復(fù)正常，分蘗減少，植株變高；且干擾突變體中9L02的表達(dá)量下降。
　　(3)9L02的表達(dá)模式及蛋白亞細(xì)胞定位：
　　對各個器官中9L02的表達(dá)量分析表明，9L02在根和葉鞘中表達(dá)較多，在葉片、莖及節(jié)中表達(dá)偏中等，在腋芽中表達(dá)較少。
　　水稻原生質(zhì)體瞬時表達(dá)結(jié)果顯示，9L02蛋白主要分布于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。
　　(4)突變體是一個SL不敏感突變體：
　　用含1μmGR24的營養(yǎng)

5、液水培突變體一個月，突變體和dl4一樣，腋芽依然可以長出，對GR24表現(xiàn)不敏感性，與SL合成關(guān)變體t/27表現(xiàn)不問。qRT-PCR結(jié)果表明,在9l02中，與其他SL途徑上的突變體dl4、d27一致，DJO的表達(dá)量上調(diào)。
　　用20μmR24處理野生型，通過qRT-PCR分析9L02的表達(dá)量，結(jié)果表明9L02表達(dá)量在處理后上調(diào)。
　　對9l02中各個水稻分蘗相關(guān)基因表達(dá)量分析表明，D27的表達(dá)量和野生型中表達(dá)量無變化，而D3、