水稻LOC-Os01g74370和LOC-Os01g42200基因的克隆及功能研究.pdf

1、干旱、高鹽和病蟲害等逆境脅迫嚴重影響了水稻的生長發(fā)育和產(chǎn)量。為了保障糧食安全，改善和提高水稻對環(huán)境脅迫的抗性一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要目標之一。隨著植物分子生物學的發(fā)展，發(fā)掘抗逆相關新基因?qū)μ岣咚镜目鼓嫘跃哂兄匾饬x。
　　 水稻基因LOC_Os01g74370編碼一個具有DUF966結構域的未知功能蛋白。該基因cDNA全長為1501bp，開放閱讀框為1029bp，編碼342個氨基酸。半定量PCR分析該基因在檢測的水稻各個組織中均有

2、表達，其中在愈傷組織中的表達量最高。熒光定量PCR分析干旱、高鹽、SA、機械損傷和細菌性條斑病菌侵染等均能誘導基因LOC__Os01g74370的表達，ABA可抑制其表達。此外基因上游的1Kbp啟動子區(qū)包含許多逆境響應元件包括干旱、病原菌、ABA、冷脅迫等元件，因此初步推測這個基因與水稻抗逆有關。為了更好地研究它的功能，本實驗通過RT-PCR技術克隆了該基因，然后采用Gateway克隆技術構建了相應的植物過量表達載體pH7WG2-LOC

3、_Os01g74370和RNAi干擾載體pH7GWIWG2(Ⅱ)-LOC_Os01g74370RNAi。通過農(nóng)桿菌介導的轉化方法將表達載體轉化到野生型水稻中，共獲得了19株過量株系和6株干擾株系。19株過量株系經(jīng)PCR檢測確認目的基因已整合到水稻基因組中，然后通過熒光定量PCR檢測了其RNA轉錄水平，基因LOC_Os01g74370在T0代和T1代過量株系中均得到了穩(wěn)定的高水平表達。進一步檢測了上述過量株系中防御相關基因NPR、CHS、

4、PR1a、PAL、PR5、PAD4的表達情況，其中PR5在基因LOC_Os01g74370的T0代和T1代過量表達株系中均呈現(xiàn)上調(diào)表達趨勢，PAL在基因LOC__Os01g74370的T0代和T1代過量株系中均呈現(xiàn)下調(diào)表達趨勢。綜上所述，基因LOC_Os01g74370可能參與植物防御反應如干旱脅迫、鹽脅迫、還有病蟲害脅迫響應，為更深入研究該基因功能奠定了良好基礎。6株干擾植株經(jīng)熒光定量PCR分析基因LOC_Os01g74370均沒有達

5、到預期的干擾效果。
　　 基因LOC_Os01g42200也是一個功能未知基因，開放閱讀框為504bp，編碼167個氨基酸。該基因在水稻各個組織均有表達，其中在莖中表達量最高。干旱、高鹽脅迫均能誘導該基因表達。基因上游的1Kbp啟動子區(qū)包括一些干旱脅迫和水脅迫響應元件，暗示這個基因可能與水稻抗逆有關。同樣通過RT-PCR克隆基因LOC_Os01g42200后，構建了相應的植物過量表達載體以及RNAi表達載體，并通過農(nóng)桿菌介導的方