qPE9-1調控水稻直立穗形成的遺傳機理研究.pdf

1、水稻是我國最重要的糧食作物之一。為了保障我國糧食的安全供給，依靠大幅度提高水稻單產是有效的手段。目前，雜種優(yōu)勢利用與理想株型相結合的超高產育種被認為是水稻產量水平發(fā)生再次飛躍的重要策略。直立穗是目前粳稻品種最重要的株型之一。直立穗株型形成的關鍵基因qPE9-1已經被克隆，但其調控直立穗形成的分子機制還不清楚。在前期研究中，利用酵母雙雜交篩選出1個與qPE9-1互作的蛋白，命名為PIP1(qPPE9-1Interacting Protei

2、n1)，屬于GASR(Gibberellic Acid-stimulated transcript in rice)家族成員，并進行了轉基因功能驗證。本研究在此基礎上，繼續(xù)開展相關研究，為解析qPE9-1調控水稻直立穗株型的遺傳生理基礎提供信息。主要取得以下研究結果:
　　1、構建了包含著3個結構域的部分qPE9-1蛋白的載體，分別包含Gγ結構域，包含Gγ和TM結構域，以及包含TM和Cys-rich結構域，將其分別連入pGBKT7

3、(BD)載體，與連入pGADT7(AD)的PIP1蛋白進行酵母雙雜交分析。結果表明，PIP1蛋白不能與Gγ結構域互作，但可以與C端的富含半胱氨酸結構域發(fā)生互作。
　　2、鑒定了兩個T2代純合RNAi株系(PIP1-RNAi和PIP1-RNAi2)，并進行農藝性狀考察。結果表明，PIP1基因表達水平的下降，導致株高下降，穗長變短，每穗粒數減少。同時，劍葉長度、寬度和籽粒大小都有不同程度的下降，但每株穗數沒有顯著差異。
　　3、

4、以第2葉葉鞘長度為指標，分析了轉基因植株對GA3的響應。結果表明，PIP1和qPE9-1基因下調后都會導致植株對GA3響應敏感性下降，而導入qPE9-1基因的互補株系則表現(xiàn)為對GA3敏感性增強。另外，PIP1和qPE9-1 RNAi株系中的內源GA4含量顯著升高，qPE9-1基因的互補株系內源GA4含量顯著降低。這說明，PIP1和qPE9-1基因都是水稻GA3響應的正調控因子，它們可能通過調控植株對GA3的響應進而影響株高、穗長和籽粒發(fā)