【摘 要】
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水稻是世界上最重要的粮食作物之一,其生长发育过程易受到干旱以及盐碱等胁迫的影响。培育耐旱及耐盐胁迫的水稻品种对于农业的高产稳产具有重要的意义。本研究分离并初步鉴定了2个参与水稻应对非生物胁迫的基因OsDWD和OCPI2。通过生物信息学、反向遗传学和分子生物学等方法,对OsDWD和OCPI2在不同物种间的保守性、对外界胁迫和各种激素的响应、在水稻中时空表达的特异性以及参与抗/耐逆的功能进行了初步探究
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水稻是世界上最重要的粮食作物之一,其生长发育过程易受到干旱以及盐碱等胁迫的影响。培育耐旱及耐盐胁迫的水稻品种对于农业的高产稳产具有重要的意义。本研究分离并初步鉴定了2个参与水稻应对非生物胁迫的基因OsDWD和OCPI2。通过生物信息学、反向遗传学和分子生物学等方法,对OsDWD和OCPI2在不同物种间的保守性、对外界胁迫和各种激素的响应、在水稻中时空表达的特异性以及参与抗/耐逆的功能进行了初步探究,结果如下:1:OsDWD基因:（1）生物信息学分析:系统发育分析结果表明OsDWD蛋白能够与多个物种的同源蛋白聚集在一起,可能在功能上具高度保守性;启动子分析结果表明OsDWD基因启动子中含有ABRE、Box4、G-box、TCT-motif、chs-CMAla、HD-Zip l、P-box和T-C rich repeats等元件,表明该基因可能与水稻应答这些逆境相关;（2）表达模式分析:半定量和定量PCR结果表明OsDWD基因受外源ABA、PEG、Na Cl、H2O2、SA、Me JA、光照及冷胁迫诱导表达且在根、茎秆、老叶、嫩叶以及嫩芽等部位都有表达;（3）表型分析:正常情况下野生型和Osdwd突变体的生长状况无显著差异;但通过外源PEG处理或者在营养生长时期以及生殖生长时期干旱处理后,Osdwd突变体的存活率更高,Osdwd突变体离体叶片失水速率更低;外源Na Cl处理后,Osdwd突变体存活率和叶绿素含量更高,NBT染色较野生型偏浅;外源ABA处理后,Osdwd突变体和野生型植物对ABA的敏感性没有差异。2:OCPI2基因:（1）生物信息学分析:进化树分析结果表明OCPI2基因在其基因家族及不同物种之间高度保守;OCPI2基因启动子中含有ABRE、G-box、Box-4、GT1-motif、I-box、MRE、LTR、CGTCA-motif和TCA-element等元件,说明该基因可能参与水稻应答这些逆境胁迫;（2）表达模式分析:半定量和定量PCR分析表明OCPI2基因受外源ABA、Na Cl、H2O2、SA、Me JA、光照、黑暗、寒冷以及干旱诱导表达且在根、茎秆、老叶、嫩芽、嫩叶以及叶鞘部位均有表达;GUS染色结果显示该基因在嫩叶中有较高的表达量;（3）表型分析:ocpi2突变体对ABA抑制种子萌发的敏感性下降;ABA信号通路中基因的表达有所上调;ocpi2突变体的耐旱性下降;（4）构建了Ubi::OCPI2-Myc的转基因植株并筛选到了一个纯合株系,目前正在深入观察表型以推进对OCPI2基因功能机制的理解。
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