水稻卷叶基因rl8-负调控表达元件的初步研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sz_yaoli
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水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,影响产量的因素很多,其中叶片通过光合作用和呼吸作用产生并提供水稻生长发育所需要的能量,叶发育是水稻发育中至关重要的一部分。叶片发育过程中调控机理十分复杂,拥有多套基因调控机制包括miRNA、转录抑制/激活因子、泛素降解等通路来改变不同基因的时空表达特性从而达到维持叶片正常生长的功能。本研究所关注的rlS(t)基因表达贯穿整个水稻生长发育时期,在各生长点表达旺盛,是一个叶发育相关的重要基因。  本研究以T-DNA插入突变体IL39与粳稻ZH11为材料,对叶发育相关基因rl8(t)开展科学研究。IL39植株较于ZH11植株更为矮小,叶片极度向外卷曲,叶片形态与ZH11差别极大。克隆得到的rl8(t)基因在IL39中的过量表达,可能是由于T-DNA插入导致了在ZH11野生型中的负调控机制发生了错误及失效。本研究以构建完成包含不同负调控元件区段的载体prl8(t)-X1和prl8(t)-X2为材料,通过农杆菌介导遗传转化ZH11得到转基因阳性植株,并且对其进行表型鉴定与基因表达分析,以此推测基因负调控表达结构元件的大概位置,获得的主要结果如下:  1、对IL39与ZH11的主要叶片及植株形态进行数据分析统计。从数据上证实了IL39叶片形态较于ZH11有极大改变,变得更加狭窄、极其外卷,从而导致光合作用面积减少,阻碍了水稻生长,使水稻株高变矮、分蘖数和有效分蘖数减少。  2、将构建完成的prl8(t)-X1和prl8(t)-X2质粒,通过遗传转化得到经验证的4株prl8(t)-X1和11株prl8(t)-X2阳性转基因植株。  3、prl8(t)-X1和prl8(t)-X2阳性转基因植株的r18(t)基因定量分析及表型鉴定,并据此推断负调控元件的大致位置。在生物形态学角度上分析其叶片及植株形态,并与rl8(t)基因的表达量整合分析,推测rl8(t)基因的负调控元件可能在X0至X1的2.6kb区段上。  综上所述,本研究通过推测rlS(t)基因负调控表达结构元件的大概位置,初步揭示了该基因表达负调控机制,为下一步深入鉴定rl8(t)基因表达负调控元件及开展调控机制奠定了基础,为揭示水稻叶片发育的机制及完善水稻叶形态建成理论提供理论基础。  
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