油菜素甾醇受体弱突变体bril-301抑制子的筛选、基因克隆与功能研究

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油菜素甾醇(BRs)是一类重要的植物激素调控了植物生长发育的各个过程,包括细胞的伸长、细胞的分裂、衰老、维管束的分化、雄性育性和光形态建成,以及对生物和非生物胁迫的抗性等。经过几十年的研究,BR的合成和信号转导途径的组分已经研究的比较清楚。最近几年,研究者们开始关注BR信号转导途径与其他信号途径之间的互作。本文以BR受体弱突变体bril-301为背景筛选抑制子,希望找到BR与脱落酸(ABA)信号互作的结点蛋白或者组分元件。通过对大约1万粒种子进行EMS诱变,将M1的植株分成22个组,将各小组的M2代种子种在含0.75μM的ABA培养皿上进行筛选,以ABA处理后的萌发率以及在土壤中的生长发育表型为依据,筛选了对ABA不敏感或者有生长回复表型的候选突变体,得到了4类突变体:第一类ABA超不敏感并且有生长发育表型,4株;第二类ABA超不敏感,没有明显生长发育表型,2株;第三类ABA稍不敏感,没有明显生长发育表型,6株;第四类有较明显的生长发育表型,12株。  得到以上的突变体后,对其中一株编号为16-19的突变体开展了进一步的研究。16-19突变体能够抑制bril-301的表型,表现为下胚轴变高,叶柄变长,植株变高,开花较早等表型。图位克隆结合二代测序发现该突变体的表型是由于红光受体PHYB功能缺失导致的,PHYB的第1995个鸟苷酸G突变为腺苷酸A,也即第599位的色氨酸突变为终止密码子,导致蛋白翻译提前终止,将这个新的等位突变个体命名为phyB-69。  利用生理、生化和分子生物学手段研究了phyB-69与BR信号通路的关系,并得到以下结论:PhyB缺失突变体中BR信号输出被放大;PhyB的缺失影响了BR合成基因的转录水平,使得CPD、DET2有明显上调,促进BR合成;在光形态建成过程中光信号和BR相互拮抗地调控拟南芥下胚轴和叶柄的生长。
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所谓特种稻是指水稻中具有特定性状并具有特殊利用价值的品种类型。而红米作为一种特种稻资源,具有其特殊的营养、保健和加工利用价值,在我国已有悠久的种植历史,深受国内外的广泛重视。本研究首次通过利用7个不育系(其中A7为红米不育系)和8个恢复系(其中R7、R8为红米恢复系),采用不完全双列杂交(NCII)配制了56个组合材料,研究了10个农艺性状和10个品质性状的杂种优势和配合力表现规律,并着重对其总花