水稻OsRac5基因的表達(dá)特性及其功能的初步鑒定.pdf

1、Rop是高等植物中一類分布廣泛的小G蛋白，參與植物的多種生理過程的調(diào)控，在植物的細(xì)胞極性生長、器官發(fā)育、免疫，以及環(huán)境信號等多種生理過程充當(dāng)分子開關(guān)的作用，介導(dǎo)相關(guān)信號向下游的傳遞。因此對Rop的研究有助于理解植物生長發(fā)育調(diào)控、生物和非生物脅迫應(yīng)答、激素信號等過程的分子機制。水稻OsRac5是從雌雄蕊形成期的幼穗中分離得到的Rop家族成員。已有的研究提示，該基因可能參與調(diào)節(jié)水稻光周期育性轉(zhuǎn)換相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，涉及水稻的育性控制。但是有關(guān)其

2、表達(dá)特性和確切的功能尚未見報道。
　　采用實時熒光定量RCR技術(shù)，本研究分析了該基因在水稻生長發(fā)育的3個典型階段的不同組織的表達(dá)情況，結(jié)果顯示，OsRac5在不同時期的根、莖、葉、以及幼穗均有一定的表達(dá)，尤其以在雌雄蕊形成期幼穗中表達(dá)量最高，說明該基因與水稻生長發(fā)育等多種過程相關(guān)，且極有可能與水稻花器官的發(fā)育形成密切相關(guān)。
　　本研究還檢測了ABA、IAA、SA、6-BA、GA以及BR等6種植物激素對OsRac5基因表達(dá)的影

3、響，檢測結(jié)果顯示，該基因?qū)?種激素均有應(yīng)答，其中ABA、GA、6-BA顯著誘導(dǎo)OsRac5基因表達(dá)的上調(diào)，尤其以ABA、GA誘導(dǎo)OsRac5基因表達(dá)上調(diào)幅度最大;另外植物激素IAA能夠顯著抑制OsRac5基因的表達(dá)。該結(jié)果提示，OsRac5基因可能與多種激素應(yīng)答過程相關(guān)。
　　本研究也進(jìn)行了干旱、高溫、高鹽等3種常見的非生物脅迫對OsRac5基因的研究。結(jié)果表明，干旱、低溫、高鹽等非生物脅迫也能誘導(dǎo)OsRac5基因的表達(dá)，但其表達(dá)

4、模式具有不同的規(guī)律，其中相較于低溫，該基因?qū)Ω珊得{迫的應(yīng)答更為靈敏，尤其是在地上部分;而在高鹽脅迫下，該基因在地上部分的表達(dá)呈逐漸上升的趨勢，且在處理的24h呈下降趨勢，與地上部分相比較，在10h前根中該基因的表達(dá)趨勢與之相反，但在處理24h時基因的表達(dá)顯著上調(diào)。表達(dá)特性分析提示，該基因可能與多種非生物脅迫應(yīng)答生理過程有關(guān)。
　　為鑒定OsRac5的生物學(xué)功能，以實驗室前期構(gòu)建的激活型的OsRac5的過表達(dá)植物載體1300-MD轉(zhuǎn)

5、化擬南芥，篩選激活型OsRac5過表達(dá)的轉(zhuǎn)基因擬南芥，目前已篩選獲得F2代的轉(zhuǎn)基因植株，并運用PCR技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)檢測，證實目的基因片段已經(jīng)整合到擬南芥基因組中，為進(jìn)一步檢測激活型OsRac5過表達(dá)對擬南芥生長發(fā)育的影響奠定基礎(chǔ)。
　　采用DNA重組技術(shù)，構(gòu)建了OsRac5基因的RNAi載體pANDA-OsRac5，并連同實驗室前期構(gòu)建的該基因的野生型和激活型過表達(dá)植物載體1300-D和1300-MD分別轉(zhuǎn)化水稻，T0代轉(zhuǎn)基因水稻