RID1調控水稻成花轉化的糖代謝基礎研究.pdf

1、開花是植物生活周期中的重要時期階段，是植株實現(xiàn)由營養(yǎng)生長階段向生殖生長階段轉變的標志，是形成種子和果實的前提。因此，研究水稻抽穗期有利于保證水稻產(chǎn)量。前期本課題組已克隆了一個控制水稻成花轉化的關鍵基因RID1（RiceIndeterminte1），它編碼一個C2/H2類鋅指結構的轉錄因子，其T-DNA插入突變體rid1出現(xiàn)“不開花”的表型。
　　根據(jù)RID1基因芯片數(shù)據(jù)中糖代謝相關基因表達量差異顯著，玉米中ID1基因和擬南芥中At

2、IDD8基因調控植株開花進程均與糖代謝密切相關，本研究擬從糖代謝路徑著手，探索RID1調控水稻成花轉化與糖代謝之間的關系。在野生型與rid1材料背景下，利用qRT-PCR技術、GC-MS技術與3，5-二硝基水楊酸法，分別進行糖代謝相關基因表達量分析、可溶性糖含量分析、淀粉含量分析，相比野生型其結果均出現(xiàn)明顯差異，由此推測RID1調控水稻開花與糖代謝密切相關。利用CRISPR/cas9技術創(chuàng)造糖代謝突變體，從中篩選有抽穗期表型的材料，進一

3、步驗證水稻開花與糖代謝相關。本論文主要結果如下:
　　1.RID1調控水稻開花與海藻糖代謝之間的關系研究:利用qRT-PCR技術，檢測野生型與rid1材料背景下，幼葉與莖頂端分生組織(SAM)中海藻糖代謝路徑基因的表達量，結果顯示該路徑基因表達量差異顯著;利用酵母單雜交技術，證實RID1能直接結合到OsTPS1、OsTPS8的啟動子區(qū)域。說明RID1可能通過調控OsTPS1、OsTPS8的轉錄表達，進而影響海藻糖代謝相關基因的表達

4、差異。
　　2.RID1調控水稻開花與蔗糖代謝、淀粉代謝之間的關系研究:利用qRT-PCR技術，檢測野生型與rid1材料背景下，成熟葉片中蔗糖代謝、淀粉代謝相關基因表達量，結果顯示當RID1基因功能缺失時，水稻成花轉化前成熟葉片中蔗糖代謝、淀粉代謝相關基因表達量出現(xiàn)紊亂;利用GC-MS技術，測定野生型與rid1材料背景下，成花轉化前幼葉與成熟葉片中葡萄糖、果糖、蔗糖含量，結果顯示rid1植株體內(nèi)相較于野生型葡萄糖和果糖含量下降，蔗

5、糖含量上升;利用3，5-二硝基水楊酸法，檢測野生型與rid1材料背景下，成花轉化前成熟葉片中淀粉含量，結果顯示rid1成熟葉片中淀粉的積累明顯高于RID1。說明RID1調控水稻開花與蔗糖代謝、淀粉代謝密切相關。
　　3.利用CRISPR/cas9技術創(chuàng)造糖代謝突變體材料:利用CRISPR/cas9單靶位點載體創(chuàng)造了4個糖代謝相關突變體材料，利用CRISPR/cas9兩靶位點載體創(chuàng)造了10個糖代謝相關突變體材料，利用CRISPR/c