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1.
【目的】利用水稻胚特异表达基因OsVP1的启动子驱动与OsVP1同源的番茄SlABI3在穗萌严重的水稻保持系冈46B中表达,以增强冈46B对穗萌的抗性,进而为改良水稻穗萌抗性的分子设计育种提供理论依据。【方法】构建SlABI3的胚特异表达载体pHB-OsVP1P::SlABI3,利用根癌农杆菌介导的遗传转化法将其导入籼稻冈46B中,通过研究转基因和野生型植株的穗萌差异,验证种胚特异表达的SlABI3在穗萌抑制中的生理功能。【结果】获得了pHB-OsVP1P::SlABI3转冈46B的转基因植株;转基因植株种子的萌发速率较野生型冈46B慢,并且萌发后第8天转基因植株的苗长、根长显著（P<0.05）短于野生型冈46B;此外,在不同浓度ABA处理的试验中,随着ABA浓度的升高,转基因和野生型种子的萌发速率都呈现下降的趋势,但转基因种子的萌发速率均比野生型种子慢。【结论】SlABI3在水稻胚中特异表达能够降低种子的萌发速率并且抑制穗萌发生。 相似文献
2.
过量表达转录因子OsbZIP60对水稻抗热和抗旱能力的研究 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】利用转基因技术研究转录因子OsbZIP60的生物学功能,为培育抗逆水稻、减轻高温干旱对水稻的伤害奠定基础。【方法】构建水稻OsbZIP60的过表达载体pHB-OsbZIP60,通过根癌农杆菌介导的遗传转化法将其导入水稻品种日本晴,通过观察转基因植株和野生型植株在胁迫条件下的表型差异,分析其生物学功能。采用半定量PCR和荧光定量PCR检测OsbZIP60的表达模式以及其在转基因植株中的表达水平。【结果】在转基因植株中,OsbZIP60表达量明显高于野生型日本晴植株。OsbZIP60的表达受热信号诱导,在热激条件下,转基因植株的OsbZIP60表达量进一步升高。OsbZIP60在水稻各组织中均有表达,且在成熟植株叶片中表达量最高。转基因植株与野生型相比具有更强的抗胁迫能力,并且离体部分失水率更低。【结论】水稻转录因子OsbZIP60在水稻热胁迫和干旱胁迫应答中具有重要的作用,过量表达转录因子OsbZIP60能够增强水稻的抗热和抗旱能力。 相似文献
3.
水稻木葡聚糖内糖基转移酶基因OsXTH11过表达的作用分析 总被引：2，自引：1，他引：1
【目的】利用转基因技术对水稻XTH（OsXTH11）进行分析,了解其在水稻生长发育调节和逆境应答中的作用。【方法】构建OsXTH11过表达载体,利用农杆菌介导法将其导入水稻品种日本晴,通过对转基因植株进行表型分析和分子检测验证OsXTH11功能。【结果】Real-time PCR分析结果表明,转基因植株中OsXTH11表达水平明显提高。对T1转基因幼苗的表型分析显示,在正常生长条件下,转基因幼苗生长速度快于野生型;对赤霉素（GA）和生长素（IAA）的响应程度强于野生型;在黑暗和深水条件下,茎伸长速度均显著快于野生型;对100 mmol•L-1 NaCl的耐受能力也优于野生型植株。【结论】过量表达水稻木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶基因OsXTH11的转基因植株表型显示,OsXTH11在水稻生长发育和抗盐胁迫中发挥作用。 相似文献
4.
水通道蛋白基因OsPIP2;6的功能分析 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】分析水稻过表达OsPIP2;6在逆境胁迫条件下的表型差异,探讨水通道蛋白基因在水稻逆境应答中的作用。【方法】构建水稻水通道蛋白OsPIP2;6的过表达载体,通过农杆菌介导将其导入水稻日本晴的愈伤中,经遗传转化,阳性鉴定,得到转基因植株。通过逆境胁迫下转基因植株的表型分析来探讨OsPIP2;6的功能。【结果】Real-time PCR结果显示,OsPIP2;6受GA、ABA调控。转基因植株的OsPIP2;6表达量显著提高。正常条件下,转基因植株与野生型植株生长发育情况并无显著差异。在逆境胁迫条件下,转基因植株的耐受能力均显著强于野生型植株。【结论】过表达水稻水通道蛋白基因OsPIP2;6的转基因植株表型显示,OsPIP2;6在水稻的抗旱、抗水淹和抗盐中发挥作用。 相似文献
5.
抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)是植物体内活性氧清除的关键酶,在植物逆境应答中发挥着重要作用。通过构建水稻OsAPX1基因的过表达植物载体,利用根癌农杆菌介导法导入水稻品种日本晴获得转基因植株。半定量RT-PCR分析表明,转基因植株中OsAPX1表达水平明显提高。田间T0代过表达转基因植株在高温条件下的秕谷率显著低于野生型。热激胁迫实验显示,转基因株系比野生型具有更强的耐热性。在过氧化氢胁迫下,转基因植株也表现出更强的抗氧化能力。该结果表明水稻OsAPX1基因在活性氧清除中发挥功能,过量表达OsAPX1能够增强水稻的高温抗性。 相似文献
6.
【研究目的】为分析玉米ABA/逆境响应转录因子ABP9基因过量表达对植物生长发育的影响以利用该基因开展抗逆分子育种。【方法】本研究构建了35S启动子驱动ABP9组成型表达的植物表达载体,获得了过表达ABP9基因的拟南芥转基因株系,并在正常生长条件下,比较了转基因植株和野生型在种子萌发、营养生长和生殖生长阶段的形态和生理变化,分析了可能的分子机制。【结果】结果表明,正常生长条件下,转基因植株与野生型相比表现出萌发,幼苗生长以及开花阶段的生长抑制;气孔开度减小,叶片内源ABA含量降低;ABA信号传导基因表达增强,而ABA合成基因表达降低;而且这些效应在ABP9基因表达相对较强的转基因株系中表现更明显。【结论】说明ABP9基因过量在正常生长条件下即诱导转基因植株产生耐逆反应,抑制植株的生长发育。因此,在利用ABP9基因进行转基因抗逆育种时须考虑控制ABP9基因适时适量表达。 相似文献
7.
【目的】 抽穗期是水稻重要的农艺性状,适时抽穗是确保水稻产量和区域适应性的关键因素。然而,水稻抽穗期调控的基因及其调控网络仍需进一步研究。已知FCS-like锌指蛋白是植物特有且在植物生长发育和逆境响应过程中发挥重要作用的蛋白家族,但其调控植物开花的功能未知。研究OsFLZs在调控水稻抽穗期中的功能,有助于完善水稻抽穗期调控网络,同时为抽穗期遗传育种提供新的理论基础和基因资源。【方法】 根据RGAP数据库公布的基因序列,构建OsFLZ18的过量表达载体和CRISPR-Cas9敲除载体,通过农杆菌介导的遗传转化方法转化日本晴愈伤组织,从而获得相应的水稻转基因植株;利用PCR技术筛选并鉴定OsFLZ18敲除纯合株系;在水稻生长过程中,调查过量表达、敲除植株和日本晴植株的抽穗时间;采用qRT-PCR方法分析OsFLZ18的时空表达模式,昼夜节律性以及OsFLZ18对抽穗期调控基因表达的影响;通过酵母双杂交试验验证OsFLZ18与调控水稻抽穗期关键因子的相互作用。【结果】 OsFLZ18的表达无明显组织特异性,在14 d的幼苗中表达量最高,其次是分蘖期的叶鞘和叶片,以及生殖生长阶段的茎和幼穗;成功构建了OsFLZ18-CRISPR载体,并转入粳稻日本晴中,筛选并鉴定获得2个CRISPR敲除纯合突变体。采用表达量较高的2个OE植株（OE-2和OE-3）以及纯合的敲除植株（CRISPR-21和CRISPR-25）进行抽穗期表型观察。结果发现,在广州自然短日照和自然长日照条件下,OE植株均出现明显的晚花表型,但是CRISPR敲除植株的抽穗时间较野生型无明显差异。qRT-PCR结果表明,在人工短日照条件下,与野生型相比,OE-2植株中Ehd1、Hd3a、RFT1的表达量明显被抑制,但Hd1的表达量没有明显的变化。酵母双杂交试验表明OsFLZ18和正向调控水稻抽穗期的转录因子OsMADS51存在互作。同时,OsFLZ18的表达量存在昼夜节律性,在白天表达量低,夜晚表达量高,并在半夜达到最高值。【结论】 过量表达OsFLZ18可以导致水稻延迟抽穗。 相似文献
8.
【目的】使用Gateway技术构建稻瘟菌RHO1基因寄主诱导的基因沉默(HIGS)表达载体,将其转化入水稻后,观察稻瘟菌对转基因水稻的致病力。【方法】利用PCR技术从稻瘟菌cDNA扩增RHO1基因,通过Gateway技术构建pBDL03-RHO1载体,电转化进入农杆菌AGL1;以水稻日本晴为材料,通过农杆菌介导的转化方法获得转基因水稻植株,并对其接种稻瘟菌,分析转基因水稻对稻瘟菌抗性。【结果】通过PCR扩增获得了RHO1基因片段,利用BP反应构建了入门载体pDONR 221-RHO1,采用LR反应构建了HIGS表达载体pBDL03-RHO1。通过农杆菌介导的转基因方法将HIGS载体转入了水稻中,并利用mCherry红色荧光观察和PCR扩增验证了转基因植株构建成功。接种试验结果表明,HIGS转基因植株对稻瘟菌的抗性提高。【结论】利用Gateway技术可以简单快速构建HIGS表达载体,表达RHO1的转基因水稻抗病性提高,表明RHO1介导的HIGS在水稻-稻瘟菌互作过程中可以发挥作用。 相似文献
9.
【目的】农作物对逆境胁迫的耐受能力与产量息息相关,是作物育种要考虑的重要因素。文中对水稻顺式还原酮加双氧酶基因OsARD1进行研究,分析其表达模式,明确其在水稻应对非生物胁迫中的功能,为水稻耐旱品种的分子设计及育种提供参考依据。【方法】提取不同组织器官的总RNA,利用RT-PCR方法分析OsARD1表达的组织特异性。利用不同的非生物胁迫处理14 d大小的野生型（中花11）植株,在不同时间点提取总RNA,利用RT-PCR方法分析OsARD1表达的受诱导情况。通过农杆菌遗传转化法转化水稻愈伤组织,经过一系列分子检测后获得稳定遗传的T1代OsARD1的过量表达转基因植株,以转入空载体的野生型植株作为对照。将在营养液中正常培养的12 d大小的野生型和过表达幼苗移出营养液进行缺水处理并进行恢复试验。将催芽后的野生型和过表达转基因植株种子种在含有5% PEG6000的agar培养基中进行渗透胁迫处理,以不含PEG6000的agar培养基作为对照,观察二者的表型。【结果】组织特异性表达分析表明OsARD1主要在根及成熟的组织中表达,尤其在衰老的组织中有较高表达。非生物胁迫处理表明OsARD1的表达明显受机械损伤、高盐和渗透胁迫的诱导。获得6个独立株系的可稳定遗传的OsARD1过量表达转基因植株。对过量表达转基因植株及空载体野生型对照进行干旱胁迫处理,缺水处理5 h后,野生型植株叶片卷曲皱缩成针状表现出严重的缺水症状,但此时过表达转基因植株叶片仍处于舒展状态;缺水处理8 h后开始复水培养3 d,野生型植株的存活率仅为10%,而过表达植株存活率为80%,远远高于野生型,说明过量表达OsARD1提高了水稻对缺水的耐受能力。用PEG渗透胁迫模拟干旱胁迫处理6 d后发现,不含PEG6000对照组中野生型和过表达植株的幼苗生长情况没有明显的差别;在PEG处理组中,野生型幼苗根的生长受到严重抑制,而过表达植株幼苗根的生长受到抑制较小,根长明显长于野生型对照植株,说明过量表达OsARD1增强了水稻耐受干旱胁迫的能力。【结论】OsARD1主要在水稻根及成熟的组织中表达,并且受机械损伤、高盐和渗透胁迫的诱导。过量表达OsARD1提高了水稻抗旱性能。 相似文献
10.
转OsMAPK4基因水稻耐盐性分析 总被引：3，自引：2，他引：1
构建了由组成型启动子E12启动子调控的OsMAPK4基因植物表达载体pCME12,利用农杆菌介导法转化黑龙江省主栽品种五优稻1号水稻愈伤组织,Southern杂交检测表明,OsMAPK4基因整合到水稻基因组上,获得了转基因水稻植株。对转基因水稻在种子发芽期和苗期进行了耐盐性分析,结果表明,转基因水稻种子在含0.2mol·L-1NaCl的培养基上能正常萌发;转基因水稻幼苗在0.4mol·L-1NaCl处理时茎部仍然为绿色,种子萌发与幼苗生长情况略优于非转基因植株栽至无盐土壤中,植株能萌发出新叶片。 相似文献
11.
作物收获前的穗发芽是一个严重的全球性农业生产问题。经过漫长的驯化过程,栽培作物的休眠
水平普遍低于野生祖先。尽管休眠期的缩短可能提高作物的繁殖代数和农业产值,但过早的休眠释放使作物在
成熟收获前发生穗萌发,造成巨大的经济损失。从穗发芽的生理基础、穗发芽相关 QTL 和基因、穗发芽防控及
展望等方面对水稻穗发芽现象进行梳理,认为高含水量是水稻种子萌发和穗发芽的先决条件,该过程中,淀粉
酶活性增强和可溶性糖含量升高为穗发芽提供能量,水稻籽粒中植物激素 ABA 和 GA 的含量及种子对二者的敏
感性是决定穗发芽的关键所在。近年来,穗发芽相关 QTL 及其功能基因的挖掘为阐明水稻穗萌机理以及培育穗
发芽抗性品种提供重要依据。从长远来看,广泛开展水稻种质资源鉴评,尤其在野生稻、地方品种中寻找丢失
的休眠基因,并通过分子育种途径聚集此类基因,培育抗穗萌品系（品种）,对于解决穗发芽问题、提高水稻
产量和品质、保证国家粮食安全具有重要意义。 相似文献
12.
转基因抗穗发芽小麦的获得 总被引：1，自引：0，他引：1
以易穗发芽小麦幼胚为受体,用基因枪法对TrxS反义基因(目的基因)和Bar基因(标记基因)进行了共转化;通过对轰击后的小麦幼胚进行愈伤组织诱导、胚性愈伤组织分化和生根培养,获得再生植株;经分子检测证实在3个受体材料上获得转基因再生植株和可遗传的转基因后代.通过培养皿籽粒发芽试验、离体整穗保湿发芽试验和温室模拟降雨穗发芽试验,均证明转基因后代材料具有延缓籽粒发芽和抗穗发芽的特性. 相似文献
13.
[目的]通过研究外源脱落酸(ABA)和冠菌素(COR)对小麦籽粒萌芽的影响,探索COR用于防治小麦收获期穗发芽的可行性。[方法]以易穗发芽的白皮小麦品种济麦22和抗穗发芽的红皮小麦品种扬麦16为材料,以不同浓度ABA和COR处理两品种小麦籽粒后进行萌芽,测定萌芽率、芽长以及萌芽过程中的α-淀粉酶活性。[结果]38μmol/L以上浓度的ABA处理和0.05μmol/L以上浓度的COR处理均对两品种籽粒的萌发及芽的生长表现出显著的抑制作用,且COR抑制小麦种子萌发的生物活性约为ABA的200～1 500倍;浓度高于76μmol/L的ABA和0.05μmol/L的COR对两品种小麦籽粒萌发过程中的α-淀粉酶活性有抑制作用,且浓度越高抑制程度越大。[结论]ABA和COR可能通过抑制α-淀粉酶活性来抑制小麦籽粒的萌发和芽的生长;同浓度同一抑制剂处理下,白皮的济麦22萌芽及α-淀粉酶活性受抑制的程度显著高于扬麦16。该研究为COR用作控制大田小麦收获期穗发芽的可行性提供理论依据。 相似文献
14.
Longxing Tao Xi Wang Huijuan Tan Haisheng Chen Changdeng Yang Jieyun Zhuang Kangle Zheng 《Frontiers of Agriculture in China》2007,1(1):24-29
Pre-harvest sprouting (PHS) in rice production is usually caused by high temperature and humidity or continuous rains. It
frequently happens in F1 in hybrid rice seed production. The PHS or “Physiologically germinated” seeds are of lower quality, by which the hybrid rice
seed production is badly affected every three years at a loss of 20% or even 50% yield in seed production over the vast Yangtse
River Valley and Southwest China. It is estimated that PHS causes an average decrease of seed activity by 10%. A recombinant
inbred line population including 304 lines, derived from a cross between Indica rice (Oryza sativa L.) cultivars Zhong-156 and Gumei-2, was used to study the PHS physiology. Based on the data of sprouting rate in panicles
and sprouting rate in grains, two kinds of lines, namely easy-to-sprout lines and hard-to-sprout lines, were selected to investigate
their physiological differences when PHS happened. The experiment was conducted in a special field with a microclimate of
higher temperature and humidity. The results indicated that it was easier to produce PHS from the female parent GM-2 than
the male parent ZH-156, besides, the GA1 content and amylase activity in GM-2 grains were higher than those in ZH-156. However, the abscisic acid (ABA) content in
GM-2 grains was lower than that in ZH-156. Higher temperature and higher humidity facilitated the GA1 increment from milk ripe stage to yellow ripe stage. GM-2 and the easily-sprouting lines showed an even higher increase in
GA1 than ZH-156 and the hardly-sprouting lines, which enhanced the amylase activity and induced pre-harvest sprouting. This may
be the physiological basis for pre-harvest sprouting induced by higher temperature and higher humidity, and these special
characteristics must be inherited from their parents.
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Translated from Acta Agronomoca Sinica, 2006, 32(5): 728–733 [译自: 作物学报] 相似文献
15.
小麦抗穗发芽研究方法的初步评价 总被引：5，自引：0，他引：5
对 10 6份小麦不同灌浆时期的穗发芽和种子发芽进行了测定 ,7份具不同穗发芽抗性基因型的完整穗、脱粒种子和切取的胚部发芽测试以及抗穗发芽小麦与易穗发芽小麦杂交的F2 单株测定与遗传分析。结果表明 :①由于不同基因型的灌浆速度、生理成熟和种子脱水速度不同 ,导致不同基因型的发芽高峰值出现在不同时期 ;②不同基因型的胚发芽率随灌浆期延长而增加 ,种子发芽和穗发芽率则呈现各自的高峰值 ,说明不同基因型的穗发芽抗性来源于胚以外的其他方面的抑制 ,因而在作遗传分析时 ,F1植株上的种子 (胚 )发芽应视为F1的表现 ,其他类推 ;③由于穗发芽受环境影响很大 ,通过简单的“抗×易”杂交和F2 的单株测试 ,有时不能准确地判定控制基因的数目 ,而单体和双端体分析能够较好反映基因所在的染色体或染色体个数和表达的显隐性关系等 ;④由于很难一次性地确定F2 所有单株的真实差异 ,因而在进行分子标记时 ,经过多年测定的稳定株系为对象较为可靠 ;⑤对穗发芽测试所涉及的问题作了简要讨论。 相似文献
16.
为探讨水稻种子成熟后期持续阴雨天气影响种子休眠的分子机制,将成熟后期水稻放置于人工气候室（12 h光照/28 ℃,12 h黑暗/22 ℃,相对湿度为60%,光量子通量密度为600 μmol∙m-2∙s-1）并定时喷水（每3 h喷水1次,每桶水稻每次喷水500 mL,共处理5 d）模拟持续阴雨条件来处理开花后26、28、30、32 d的粳稻,检测其穗上发芽的情况。用同样处理条件对开花后30 d的水稻种子进行高湿处理,检测高湿处理后不同时间点的种子中ABA和GA生物合成和代谢,以及α-淀粉水解酶等相关基因的动态表达情况。结果显示,种子成熟度是受高湿诱导的穗发芽的一个重要影响因素,粳稻Dongjin开花后26 d与28 d的种子经高湿处理后少有萌发,开花后30 d及以上的种子高湿处理后大多数能萌发;高湿处理能够快速诱导脱落酸（abscisic acid,ABA）降解途径基因OsABA8ox1、OsABA8ox3和赤霉素（gibberellin,GA）合成基因OsGA3ox2和OsGA20ox1的表达,同时抑制ABA合成关键基因OsNECD1、OsNECD2和OsNECD3的表达;喷水处理72 h后,α-淀粉水解酶基因OsAmy1A、OsAmy3B、OsAmy3C和OsAmy3D的表达量快速上调,促进淀粉水解,为种子萌发提供物质和能量。该研究结果将为解析成熟期水稻在多雨高湿环境下诱发穗发芽的分子机制提供基础。 相似文献
17.
18.
水稻高效RNA干涉体系的建立及其在受体激酶基因功能研究中的应用 总被引：8，自引：0，他引：8
利用RNA干涉(RNAi)技术，可以特异性的抑制真核生物体中目标基因的表达。本研究构建了适合水稻转化的RNAi诱导载体pCADS1341。为检测其有效性，使用它构建了针对GUS基因的RNAi载体，并利用基因枪转化法导入GUS基因稳定表达的转基因水稻愈伤组织。GUS染色分析结果表明该载体中RNAi诱导元件的瞬时表达可显著抑制GUS基因的表达。为探讨影响水稻中转基因诱导的RNAi效率的因素，对针对某个目标水稻基因的水稻RNAi植株进行了详细的分析。通过Southern和Northern杂交检测了T0代RNAi植株中T-DNA插入的拷贝数和目标基因的表达量，筛选出T-DNA为单拷贝插入，且目标基因的表达被高效抑制的株系。对来源于该株系的T1代植株进行了半定量RT-PCR检测，结果表明RNAi效应可以遗传给后代转基因水稻植株，但是不同个体中的RNAi效率存在差异。RNAi系统的表达量可能是决定RNAi效率的最关键因素。我们建立的高效RNAi技术体系对于水稻功能基因组学研究具有重要意义，利用这个系统我们已经构建了60多个水稻受体激酶基因的RNAi载体，系统的研究正在进行中。 相似文献
19.
[目的]探讨微管结合蛋白MAP18在ABA调控拟南芥花粉生长中的作用,为进一步深入研究植物的极性发育模式提供线索。[方法]以拟南芥野生型(生态型Columbia,Col-0)及相关突变体花粉为试验材料,进行遗传学和药理学分析,研究花粉萌发和花粉管生长的调控因子。[结果]内源和外源ABA均显著抑制拟南芥花粉的萌发,但内源ABA对萌发的花粉管有促进伸长的作用。遗传学证据表明,微管结合蛋白MAP18过表达植株的花粉对ABA表现超敏感,而RNAi沉默株的花粉对ABA则表现出脱敏感现象,显示MAP18蛋白参与了ABA对花粉萌发及花粉管生长的调控过程。[结论]该试验结果为研究花粉萌发与花粉管生长调控模式提供了线索。 相似文献