過(guò)量表達(dá)TAL基因培育水稻高產(chǎn)新品系.pdf

1、水稻是我國(guó)最重要的糧食作物之一，提高水稻產(chǎn)量對(duì)于保障我國(guó)的糧食安全具有舉足輕重的作用。水稻產(chǎn)量主要有三大因子控制，分別為單株穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重，均是由多基因控制的復(fù)雜性狀。我國(guó)當(dāng)前水稻產(chǎn)量潛力的提高急需構(gòu)建更高效的育種技術(shù)體系，而基于產(chǎn)量形成相關(guān)基因及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)解析的分子育種已經(jīng)成為突破產(chǎn)量育種瓶頸的有效途徑。而開(kāi)展分子育種的首要工作就是定位、克隆相關(guān)農(nóng)藝性狀的基因，以及這些基因及其復(fù)等基因之間的效應(yīng)和互作關(guān)系。
　　本研究以

2、一個(gè)編碼轉(zhuǎn)醛醇酶的TAL(transaldolase-like)基因?yàn)檠芯繉?duì)象，通過(guò)構(gòu)建高產(chǎn)品種武運(yùn)粳7號(hào)背景下的RNAi和過(guò)量表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系，結(jié)合組織形態(tài)學(xué)和生理學(xué)的研究手段，初步解析了TAL基因調(diào)控水稻產(chǎn)量形成的遺傳生理學(xué)基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、亞細(xì)胞定位分析表明，TAL蛋白呈現(xiàn)普遍存在在分布的特點(diǎn)，同時(shí)存在于細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核上。
　　2、TAL基因具有多效性，影響水稻植株生長(zhǎng)發(fā)育的多個(gè)方面。從苗期到成熟

3、期，TAL基因過(guò)量表達(dá)株系均表現(xiàn)出很強(qiáng)的生長(zhǎng)勢(shì)，而將其敲除，植株則表現(xiàn)弱小。
　　3、TAL基因參與調(diào)控水稻葉片和莖稈維管束的發(fā)育過(guò)程。過(guò)量表達(dá)該基因可以增加劍葉小維管束的數(shù)目，但對(duì)大維管束數(shù)目沒(méi)有顯著影響，同時(shí)可以增加莖稈大、小維管柬數(shù)目。而在RNAi株系中，劍葉和莖稈中大、小維管束的數(shù)目均顯著下降。
　　4、過(guò)量表達(dá)株系中，植株葉片的蒸騰速率、凈光合速率和氣孔導(dǎo)度均比對(duì)照有顯著升高，而細(xì)胞間隙CO2濃度則低于對(duì)照;而在R