水稻卷叶突变体zw235的基因克隆与功能分析

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:killall2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
叶片是植物光合作用的主要场所,优良的叶片形态有利于塑造理想株型,提高光合效率。植物叶片立体结构对光合作用的发挥至关重要,包括光合作用的光吸收、CO2固定和气体交换等过程。适宜的叶型是超级稻一个重要的理想株型特征。叶片微卷可以使叶片保持直立,有助于增加透光率和光饱和点,且不影响光补偿点,植株整体的光合作用效率得到提高。另外,适当的叶片卷曲能够减少太阳对叶片的辐射,降低叶片损伤,减弱缺水条件下叶片的蒸腾作用,减少植株体内水分流失,提高植株的抗逆性,增加光合产物积累,有助于提高作物产量。因此,改良叶片形态一直是育种学家所关注的焦点。为了研究叶片形态建成的分子机制,从水稻T-DNA突变体库中筛选到1个叶片卷曲的突变体zw235,突变体zw235植株与野生型相比,其株型紧凑,叶片挺直,叶片两边缘向内卷曲,且伴有矮杆,叶色浅绿等特征,其叶片叶绿素含量与光合效率均显著低于野生型。水稻叶片石蜡切片观察,发现突变体zw235叶片中突变体泡状细胞数量和面积均变小。遗传分析表明,zw235的突变性状由一对隐性核基因控制。通过构建F2定位群体,运用图位克隆技术,将基因(ZW235)精细定位到5号染色体上一个长约23.5 kb的区间内,对候选基因的测序发现其中一个基因的CDS序列中发生单碱基突变,导致基因(ZW235)表达提前终止,功能缺失。通过突变基因ZW235的互补验证与CRISPR-Cas9验证,证明植株叶片正卷的表型确实由ZW235功能缺失导致。构建ZW235-GFP融合蛋白载体并进行水稻原生质体亚细胞定位表明ZW235为核定位蛋白。根据突变基因酵母双杂交和单杂交实验结果与相关文献查证,初步得出突变基因ZW235通过与KNOX家族Ⅰ类基因OSH6与OSH71表达蛋白互作,并结合YAB1基因启动子区域结合元件,抑制基因YAB1的表达,进而使叶片中泡状细胞数量和面积发生变化,导致突变体叶片卷曲。本研究明确了突变体zw235的表型特征及遗传规律,分离并验证了突变基因ZW235,初步阐释了该基因的功能,为进一步研究水稻叶片发育与获得水稻理想株型奠定了基础。
其他文献
a.固定床的传热模型与传热参数;b.固定床内的床层压降;c.催化剂颗粒的力学性能与机械强度;d.异形催化剂颗粒各方面性能的对比.该文所建立的各种模型及给出的各种相应数据可直
学位
目的:目前,肺癌已经成为威胁人类健康的第二大癌症,本实验通过构建整合外源基因SPC-neu-polyA的转基因小鼠,对其表型进行鉴定,旨在通过该转基因小鼠模型研究neu基因在发展中
该文采用非降解性有机溶剂抽提的方法对中国四个不同凹陷的十一个低熟烃源岩、四个低阶煤及茂名油页岩、约旦油页岩进行溶剂抽提和溶胀实验研究、并对各种有机溶剂抽提物进行
  目的:建立一种既能显著降低神经免疫源性又能长期储存的新的组织库技术,并初步临床应用.方法:由10%二甲基亚砜及纯小牛血清组成的冷冻保护剂,无菌取新鲜人体指神经放入液氮
会议
  自2012年1月至2015年1月间收治胫骨干Ⅲ型开放性骨折58例,疗效满意。通过近几年的临床实践,笔者认为不扩髓髓内钉治疗胫骨Ⅲ型开放性骨折是具有优越性的。其治愈率高,并发症
原油蒸馏过程是大型炼油厂和石油化工企业的首要生产环节,具有十分重要的地位,该过程直接处理原油,将其分割成不同的馏分,这些馏分将成为直接产品或为后续加工装置的原料,因
在真核细胞中,所有的基因组DNA与高度进化保守的碱性蛋白一组蛋白以及多种组蛋白相关染色质因子组装构成核小体结构,重复的核小体结构组成染色质结构。染色质结构会影响到多种
学位
  目的:设计前瞻随机对照研究评估下肢骨折围手术期超前镇痛的临床疗效。方法:将2014年10月-2015年6月收集58例下肢骨折需手术患者纳入研究,随机分为实验组(超前镇痛组)和对
会议