T-DNA插入導(dǎo)致苗期短根的水稻突變體研究.pdf

1、植物根具有吸收水分和養(yǎng)分、固定植株和合成激素等作用.因?yàn)橥寥乐兴趾宛B(yǎng)分常受到限制,所以根系在土壤中的空間分布如根的構(gòu)型很大程度上決定了植物吸收水分和養(yǎng)分的能力.而根的長(zhǎng)度是根型的主要參數(shù),對(duì)于養(yǎng)分的吸收,耐旱和作物的產(chǎn)量都有重要的作用.要揭示控制根伸長(zhǎng)的遺傳和分子機(jī)理,利用根的突變體是一個(gè)有效的方法.該研究利用T-DNA插入的水稻突變體庫,篩選到一個(gè)新穎的水稻短根突變體srl,并進(jìn)行了初步的研究.短根突變體srl在苗期表現(xiàn)為初生根極短

2、,根細(xì),但在溶液培養(yǎng)約35天后,根能恢復(fù)到野生型一樣的長(zhǎng)度.組織切片發(fā)現(xiàn)突變體srl短根表型是因?yàn)樵诟獾姆稚鷧^(qū)細(xì)胞數(shù)目減少和各種類型細(xì)胞的徑向直徑減小所造成.克隆到了控制短根的基因OsGLRl,OsGLRl基因與動(dòng)物和擬南芥離子通道型谷氨酸受體基因同源,編碼4個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域M1、M2、M3和M4,2個(gè)配體結(jié)合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域GlnHl和GlnH2.Sounthern印跡表明OsGLRl基因?yàn)閱慰截?它有6個(gè)外顯子組成,位于第4染色體上.通過轉(zhuǎn)

3、基因互補(bǔ)能大部分恢復(fù)短根突變體srl的根長(zhǎng),證實(shí)了OsGLRl基因控制根伸長(zhǎng)的功能;短根突變體srl的根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度比野生型顯著低;蛋白免疫分析發(fā)現(xiàn)OsGLR1是一分子量約110kDa的膜整合蛋白;OsGLRl基因主要在側(cè)根、根和葉的維管組織中表達(dá);說明OsGLR1可能是一個(gè)鈣轉(zhuǎn)運(yùn)的離子通道.在36/30℃高溫培養(yǎng)7天時(shí),短根突變體根要比在28/22℃下伸長(zhǎng)快近2倍,在水稻培養(yǎng)液中能達(dá)到野生型根長(zhǎng)的約90%,而野生型的根伸長(zhǎng)