2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、水稻是我國和全世界重要的糧食作物,也是一個重要的功能基因研究的模式植物。各種非生物逆境(干旱、冷害和高鹽等)對植物尤其是作物的生長和發(fā)育有著非常重要的影響,非生物逆境對作物的影響在許多地區(qū)已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此進(jìn)行水稻抗逆性研究,對提高作物對干旱、高鹽和低溫等逆境的耐受能力具有重要意義。本研究通過將一批抗逆相關(guān)基因在水稻中花11(OryzasativaL.sspjaponica)中進(jìn)行超量表達(dá),在干旱、高鹽、低溫以及脫落酸(ABA)

2、等條件下對這些轉(zhuǎn)基因水稻進(jìn)行抗逆性篩選,從而鑒定出一些提高水稻抗逆性的基因,得到一些抗逆性顯著提高的轉(zhuǎn)基因材料,用于水稻的抗逆性遺傳改良。主要結(jié)果如下: 1、根據(jù)水稻逆境芯片分離23個干旱誘導(dǎo)基因,構(gòu)建了超量表達(dá)載體,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化水稻。對這些超量表達(dá)植株進(jìn)行了苗期和成株期的干旱脅迫篩選,獲得了1個干旱耐性提高較為明顯的轉(zhuǎn)基因家系,并對該基因(OsbZIP23)進(jìn)行了進(jìn)一步的功能驗證。 2、OsbZIP23是一個具有

3、較強轉(zhuǎn)錄活性的轉(zhuǎn)錄因子(屬bZIP家族)。該轉(zhuǎn)錄因子定位在細(xì)胞核內(nèi),分析該基因的表達(dá)模式發(fā)現(xiàn),OsbZIP23的表達(dá)受到干旱、高鹽、ABA和聚乙二醇(PEG)的強烈誘導(dǎo),不受低溫,茉莉酸(JA),水楊酸(SA)和2,4-D的誘導(dǎo)。而且相對于其它組織,OsbZIP23在水稻的葉片中有很強的表達(dá)(>15倍)。 3、OsbZIP23的超量表達(dá)植株表現(xiàn)出對ABA的極度敏感和對干旱、高鹽的較強耐性。無論在發(fā)芽實驗還是在發(fā)芽后的生長實驗,O

4、sbZIP23的超量表達(dá)家系都能被較低濃度(1-3μM)的ABA所抑制。OsbZIP23的超量表達(dá)提高了水稻對高鹽的耐受能力,四葉期的幼苗在澆灌200mM的鹽水10天后,對照的葉片有65%枯黃,而OsbZIP23超量表達(dá)植株還能保持約80%的綠葉。成株期的干旱脅迫發(fā)現(xiàn)OsbZIP23超量表達(dá)顯著提高了水稻的抗旱能力。當(dāng)野生型對照都已經(jīng)枯萎,而OsbZIP23超量表達(dá)植株還能保持較好的生長??挤N結(jié)果顯示正常條件下,野生型的結(jié)實率為90.3

5、8%,轉(zhuǎn)基因家系的結(jié)實率約為70%,這主要是由于轉(zhuǎn)基因過程本身引起產(chǎn)量下降。在配有大棚的PVC管中干旱脅迫后,野生型對照的結(jié)實率降為36%左右,而轉(zhuǎn)基因超量表達(dá)家系的結(jié)實率還保持在60%以上,差異極顯著。 4、從本室的突變體庫(RMD)中得到OsbZIP23的T-DNA插入突變體04Z11IJ69(osbzip23),對osbzip23進(jìn)行了ABA敏感性和干旱、高鹽耐性的篩選。實驗結(jié)果顯示無論在發(fā)芽實驗還是在發(fā)芽后的生長實驗中,

6、osbzip23都表現(xiàn)出對較高濃度ABA(5-8μM)的不敏感,由于OsbZIP23的敲除,植株的耐鹽性明顯下降。 5、應(yīng)用芯片雜交,我們對OsbZIP23的超量表達(dá)植株和突變體植株全基因組基因的表達(dá)進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示有大量的抗逆相關(guān)基因在超量表達(dá)植株中上升表達(dá),而這些基因在osbzip23中沒有明顯的表達(dá)變化或者下降表達(dá)。這些基因包括許多編碼功能蛋白,例如脫水蛋白、LEA蛋白、脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白等,也包括很多的調(diào)節(jié)基因,例如AP2

7、類轉(zhuǎn)錄因子、鋅指類轉(zhuǎn)錄因子等。 6、通過生物信息學(xué),從水稻基因組中分離了30個CIPK家族基因。用Northern和RT-PCR研究了這些基因在各種脅迫條件下(干旱、高鹽、低溫、ABA和PEG)的表達(dá)譜,結(jié)果顯示有20個基因至少受到其中一種脅迫的誘導(dǎo)。 7、將三個分別受干旱(OsCIPK12)、高鹽(OsCIPK15)、低溫(OsCIPK03)誘導(dǎo)較強的基因進(jìn)行超量表達(dá)轉(zhuǎn)化并對轉(zhuǎn)基因后代進(jìn)行了初步的功能分析,結(jié)果顯示這三

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