论文部分内容阅读
水稻是世界上最重要的粮食作物之一。干旱是影响水稻产量和品质的主要限制因素之一，而水稻是用水大户，水资源短缺已经成为制约农业发展的重要因素，减少农业用水，尤其减少水稻用水是解决世界水资源短缺的重要途径。因此，开展水稻抗旱机制的研究，挖掘和鉴定抗旱的候选基因具有重大意义。 研究表明,甘油-3-磷酸脱氢酶(GPDH)基因参与非生物胁迫和生物胁迫的应答过程,说明该基因在抗逆性中具有潜在价值，而关于该基因在水稻中的研究鲜有报道。为了了解甘油-3-磷酸脱氢酶基因在水稻抗逆中的作用，本研究从水稻品种日本晴（Oryza sativa L. ssp. Japonica）中克隆了一个编码甘油-3-磷酸脱氢酶的基因，命名为OsGPDH1,并进行了胁迫环境下OsGPDH1基因的表达谱分析和过表达OsGPDH1转基因植株的高盐胁迫下的萌发试验以及干旱胁迫成活率的统计试验，初步鉴定出该基因参与盐胁迫和干旱胁迫的应答过程。主要研究结果如下： 1.通过NCBI的CDD(conserved domain database)数据库确定，目标蛋白有两个结构：NAD（P）结合域和底物结合域，并且这两个个结构域在单子叶、双子叶植物中高度保守。 2. qRT-PCR方法表明OsGPDH1在水稻品种日本晴的多个组织器官中表达，其中在剑叶中表达量最高，在幼穗中表达最低。此外，OsGPDH1受到 PEG6000、双氧水、重金属镉等多种逆境以及吲哚乙酸（IAA）、茉莉酸(JA)、水杨酸（SA）等多种激素诱导表达，但对脱落酸（ABA）不敏感。 3.利用RT-PCR方法完成OsGPDH1基因的克隆，通过gateway方法构建OsGPDH1基因过表达载体，导入到水稻品种日本晴中，获得转基因植株。同时对过表达OsGPDH1转基因材料的拷贝数和表达量进行检测。 4.外源0.2mol/L NaCl模拟盐胁迫的萌发率试验表明，过表达OsGPDH1可以增强水稻种子萌发对高盐的耐受性。 5.利用20%PEG6000模拟干旱胁迫试验表明，过表达OsGPDH1可改善水稻苗期对干旱胁迫的耐受性。