小麥階段性快速發(fā)育突變體中赤霉素作用機(jī)制的研究.pdf

1、赤霉素是調(diào)控植物株高發(fā)育的重要激素。本研究對(duì)利用7Li離子束誘變小麥品種輪選987獲得的階段性快速發(fā)育突變體的株高發(fā)育特性、對(duì)赤霉素的敏感性特征和內(nèi)源赤霉素含量等進(jìn)行了分析，通過(guò)基因克隆與測(cè)序技術(shù)分析其相關(guān)矮稈基因變異，并通過(guò)qPCR技術(shù)分析赤霉素相關(guān)基因的表達(dá)特性。主要結(jié)果如下：
　　1、在大田條件下，突變體與野生型在苗期沒(méi)有顯著差異。從拔節(jié)期到抽穗期，突變體株高大于野生型，此時(shí)突變體的節(jié)間細(xì)胞平均長(zhǎng)度大于野生型。抽穗之后，突變

2、體的發(fā)育速率逐漸減慢，二者最終株高沒(méi)有顯著差異。
　　2、突變體幼苗萌發(fā)后在含有17μM赤霉素的營(yíng)養(yǎng)液中生長(zhǎng)10天后，幼苗高度顯著高于對(duì)照植株，對(duì)野生型幼苗進(jìn)行同樣的處理，幼苗高度與對(duì)照相比沒(méi)有差異，表明突變體植株對(duì)外源赤霉素的反應(yīng)極為敏感。赤霉素處理后，野生型幼苗Rht-A1和Rht-B1基因的表達(dá)水平?jīng)]有顯著變化，Rht-D1基因的表達(dá)水平稍有上調(diào)，而突變體幼苗中三個(gè)等位基因Rht-A1、Rht-B1和Rht-D1的表達(dá)水平顯

3、著下調(diào)。
　　3、克隆突變體與野生型中的Rht基因序列，通過(guò)序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)突變體在Rht-B1基因的190位發(fā)生了T-C的轉(zhuǎn)換，根據(jù)已有的文獻(xiàn)報(bào)道，當(dāng)該位點(diǎn)為T(mén)時(shí)，會(huì)造成編碼區(qū)的提前終止，使得該基因編碼的DELLA蛋白結(jié)構(gòu)域被破壞，不能被赤霉素介導(dǎo)的信號(hào)途徑降解，植株表現(xiàn)為對(duì)赤霉素不敏感；當(dāng)該位點(diǎn)恢復(fù)為C時(shí)，該基因編碼的DELLA蛋白恢復(fù)為621個(gè)氨基酸，其與赤霉素的互作功能得以恢復(fù)。
　　4、對(duì)大田種植的突變體及野生型植株進(jìn)

4、行持續(xù)的赤霉素處理，發(fā)現(xiàn)赤霉素處理顯著增加了突變體的株高，而同樣的處理對(duì)野生型植株沒(méi)有明顯的影響。
　　5、從拔節(jié)開(kāi)始，每周通過(guò)qPCR對(duì)赤霉素合成相關(guān)基因的表達(dá)情況進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)TaKAO基因的表達(dá)水平在拔節(jié)后兩周內(nèi)，在突變體與野生型植株中沒(méi)有顯著差異，在拔節(jié)后第三周和第四周，該基因在突變體植株中的表達(dá)水平顯著高于野生型，在第六周顯著低于野生型；突變體植株中TaGA20ox的表達(dá)水平在拔節(jié)后四周內(nèi)與野生型沒(méi)有顯著差異，但是在第五

5、周和第六周突變體中該基因的表達(dá)水平顯著低于野生型。
　　6、突變體中的GA1+3的含量在拔節(jié)期和孕穗期顯著高于野生型，在抽穗期突變體中GA1+3的含量低于野生型；三個(gè)時(shí)期突變體與野生型GA4+7的含量沒(méi)有顯著差異。突變體與野生型的節(jié)間數(shù)均為5，成熟期株高沒(méi)有差異，突變體的中下部三個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度顯著大于野生型，而上部?jī)蓚€(gè)節(jié)間長(zhǎng)度顯著小于野生型，與內(nèi)源赤霉素含量變化趨勢(shì)一致。
　　7、對(duì)突變體與野生型進(jìn)行持續(xù)的赤霉素和多效唑處理后