水稻側(cè)根發(fā)育基因OsSLR1的克隆和功能研究.pdf

1、利用乙基甲磺酸(ethyl methane sulfonate，EMS)誘變的水稻突變體庫(kù)，篩選到三個(gè)水稻側(cè)根與主根伸長(zhǎng)受阻的突變體Osslrl-l，Osslrl-2和Osslrl-3(Short lateral root1)。其突變表型主要表現(xiàn)為其根系的伸長(zhǎng)受到嚴(yán)重的抑制，形成短根系突變體。Osslrl突變體的莖的負(fù)向地性也受到影響。遺傳分析表明突變體是由EMS誘變引起的隱性單基因突變?cè)斐傻?。?jīng)過(guò)對(duì)這個(gè)突變體的研究，我們得到以下實(shí)驗(yàn)結(jié)

2、果：
　　 1.Osslrl突變體的主要突變表型是整個(gè)根系包括主根、不定根和側(cè)根的生長(zhǎng)都受到了嚴(yán)重抑制，造成短根系突變體。同時(shí)Osslrl突變體地上部分的負(fù)向地性減弱。
　　 2.遺傳分析表明Osslrl由EMS誘變引起的隱性單基因突變?cè)斐傻?。通過(guò)圖位克隆，OsSLR1基因定位到1號(hào)染色體上的BAC P0506A10。測(cè)序分析表明，一個(gè)功能未知的基因( LOC_Os01967290)發(fā)生了點(diǎn)突變，氨基酸序列由谷氨酰胺(C

3、AA)突變?yōu)榻K止密碼子(TAA)。OsSLR1全長(zhǎng)5767bp，CDS全長(zhǎng)2943bp，編碼980個(gè)氨基酸，為一個(gè)功能未知蛋白。功能恢復(fù)實(shí)驗(yàn)證明OsSLR1蛋白功能的喪失造成Osslrl的突變表型。測(cè)序分析表明，另外兩個(gè)短側(cè)根突變體為Osslrl的等位突變體，突變位點(diǎn)分別位于基因組序列720bp和3324bp處。
　　 3.RT-PCR以及Promoter與GUS報(bào)告基因的融合基因轉(zhuǎn)基因結(jié)果表明，OsSLRI在植物的根、莖、葉和

4、花中呈組成性表達(dá)。生物信息學(xué)預(yù)測(cè)OsSLR1蛋白定位于線(xiàn)粒體內(nèi)。利用洋蔥表皮瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)，證明OsSLR1蛋白確實(shí)定位于線(xiàn)粒體。
　　 4.OsSLR1突變?cè)斐赏蛔凅w對(duì)二價(jià)金屬離子錳、鐵、鋅、鎂和鈣的吸收受到抑制，尤其是錳的吸收，突變體地上部分錳含量只有野生型的大約十分之一。同時(shí)突變體的主根生長(zhǎng)表現(xiàn)對(duì)錳毒害超敏，而地上部分由于錳含量的降低表現(xiàn)為抗錳毒害。這些都說(shuō)明OsSLR1基因?qū)λ惧i的吸收起著至關(guān)重要的作用。鐵的吸收下降了大