水稻OsI2基因的功能鑒定.pdf

1、近年來(lái)水稻生物與非生物抗性研究取得了突破性進(jìn)展?？寺】剐韵嚓P(guān)基因、通過(guò)序列分析得出其編碼蛋白的組成、拓?fù)鋵W(xué)和亞細(xì)胞定位等特征，為揭開(kāi)抗性基因的作用提供了線索。在干旱條件下，為了適應(yīng)水分脅迫的變化，水稻一些與水分脅迫相關(guān)的基因得到誘導(dǎo)表達(dá)。本研究試圖在從粳型早稻品種IRAT109中克隆干旱脅迫相關(guān)基因OsI2的基礎(chǔ)上（劉三雄等，2007），進(jìn)一步對(duì)該基因的功能進(jìn)行鑒定。將該基因?qū)肽Ｊ街参餆煵荨M南芥和水稻中，研究其在植物體內(nèi)的表達(dá)特征是

2、本研究的重點(diǎn)。主要結(jié)果如下：
　　 1．將構(gòu)建的適用于雙子葉植物轉(zhuǎn)化的超表達(dá)載體pBI121-OsI2，通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)方法轉(zhuǎn)化擬南芥和煙草，得到12株T1代卡那霉素抗性煙草植株和17株T1代卡那霉素抗性擬南芥植株。PCR分析表明，抗性植株整合了目的基因。Southern雜交分析進(jìn)一步表明T1代轉(zhuǎn)基因煙草和擬南芥均以多拷貝的形式整合了目的基因，半定量PCR表明其中7株煙草植株表達(dá)了目的基因。耐鹽性（NaCl）和抗甘露醇以及抗旱性分

3、析表明：轉(zhuǎn)基因植株的耐鹽，耐旱能力明顯高于野生型；耐甘露醇的能力低于野生型，即OsI2基因的超量表達(dá)可能引起轉(zhuǎn)基因擬南芥和煙草植株對(duì)甘露醇的敏感性。
　　 2．在pCAMBIA1300載體基礎(chǔ)上構(gòu)建了適合轉(zhuǎn)化水稻的超表達(dá)載體pC1300-OsI2和反義表達(dá)載體pC1300-OsI2（-），以粳稻品種日本晴為受體材料，通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法獲得了12株超量表達(dá)OsI2基因的轉(zhuǎn)化植株；qRT-PCR實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析檢測(cè)到有

4、9株轉(zhuǎn)基因植株為轉(zhuǎn)基因超量表達(dá)。
　　 3．在pBI121載體基礎(chǔ)上構(gòu)建了融合表達(dá)載體pBI121-OsI2-GUS，在pCAMBIA1323載體基礎(chǔ)上構(gòu)建了GFP報(bào)告載體pC1323-OsI2-GFP，進(jìn)行亞細(xì)胞定位。對(duì)pBI121-OsI2-GUS轉(zhuǎn)化的擬南芥陽(yáng)性植株進(jìn)行GUS染色，確定該基因主要在擬南芥根系中表達(dá)，葉中也有少量表達(dá)。
　　 4．通過(guò)Real-time PCR對(duì)干旱條件下OsI2基因在早稻品種IRAT

5、109中的表達(dá)進(jìn)行了分析，即在分蘗期干旱脅迫10d、12d、14d，孕穗期干旱脅迫5d、7d、9d后qRT-PCR測(cè)OsI2基因的表達(dá)量，結(jié)果表明隨著干旱脅迫的加強(qiáng)，OsI2基因表達(dá)顯著增強(qiáng)。
　　 5．高倍顯微鏡下葉片氣孔調(diào)查結(jié)果表明：轉(zhuǎn)基因水稻植株的氣孔數(shù)目要顯著少于野生型植株；在干旱過(guò)程中，轉(zhuǎn)基因煙草植株葉片相對(duì)含水量明顯高于野生型，暗示轉(zhuǎn)基因植株具有更強(qiáng)的保水能力。
　　 6．對(duì)34份野生稻和栽培稻中OsI2基因