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利用OsSINAT5基因培育转基因抗旱水稻及抗旱机制研究

作　者: 戴阳朔
导　师: 戴良英
学　校: 湖南农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 水稻 OsSINAT5 抗旱 ABA RNAi
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

干旱是导致水稻减产的重要因素,通过转基因育种方法选育抗旱的水稻品种是一种有效途径。水稻OsSINAT5基因编码一个RING-finger类型E3泛素连接酶,该基因的过表达削弱了水稻对干旱的抗性,而该基因的RNA干扰却增强了水稻对干旱的抗性。通过对OsSINAT5基因的抗旱功能研究,培育相应的抗旱水稻品种,具有较大的应用前景。我们利用农杆菌介导转化法将OsSINATS-RNAi载体导入优质高产籼稻品种R996中。通过对T1代转基因植株进行潮霉素水溶液初筛和潮霉素抗性基因的PCR检测,我们鉴定到多株阳性转化子。通过对T2代转基因植株进行重度干旱处理和RT-PCR分析,发现随着OsSINAT5基因表达水平的下降,相应植株的抗旱能力得到提高。研究表明抗旱与ABA信号途径有关,但在分析OsSINAT5-RNAi转基因植株对抗旱调控因子ABA敏感度时发现,在ABA处理前后该转基因植株的种子萌发率和长势与对照相比并无差异。干旱处理前后ABA抗旱途径标记基因OsBZIP23在该转基因植株体内与对照相比也无差别。所以OsSINAT5调控抗旱表型并不依赖于ABA途径。此外,我们还发现干旱处理后抗氧化途径抗旱调控因子OsSIKl和OsSKIPa在OsSINAT5-RNAi转基因植株体内表达量上升,说明OsSINAT5可能通过抗氧化途径负调控水稻的抗旱性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-21
  1 植物抗旱育种  9-14
    1.1 常规育种  9-10
    1.2 转基因育种  10-14
  2 水稻干旱相关基因  14-20
    2.1 功能基因  15-16
    2.2 蛋白激酶基因  16-17
    2.3 转录因子  17-19
      2.3.1 AP2转录因子  17-18
      2.3.2 BZIP转录因子  18
      2.3.3 Zinc finger转录因子  18
      2.3.4 MYB转录因子  18
      2.3.5 NAC转录因子  18-19
    2.4 渗透调节物质合成酶基因  19-20
  3 研究目的与意义  20-21
第二章利用OsSINAT5基因创制转基因抗旱水稻新品系  21-34
  1 材料与方法  21-29
    1.1 实验材料  21-24
      1.1.1 植物材料及生长条件  21
      1.1.2 菌株和载体  21
      1.1.3 试剂与试剂盒  21-22
      1.1.4 引物  22
      1.1.5 培养基  22-24
    1.2 实验方法  24-29
      1.2.1 质粒的制备  24-26
        1.2.1.1 感受态细胞的制备  24-25
        1.2.1.2 质粒的转化  25
        1.2.1.3 质粒的提取(碱裂解法)  25-26
      1.2.2 农杆菌介导的籼稻遗传转化  26-27
      1.2.3 DNA的提取(CTAB提取法)  27
      1.2.4 总RNA的提取(Trizol提取法)  27-28
      1.2.5 cDNA合成  28
      1.2.6 PCR分析  28-29
      1.2.7 转基因植株干旱处理  29
  2 结果与分析  29-33
    2.1 pANDA-OsSINAT5-RNAi载体的鉴定  29
    2.2 农杆菌介导的OsSINAT5-RNAi遗传转化  29-30
    2.3 潮霉素水溶液筛选OsSINAT5-RNAi转基因植株  30
    2.4 OsSINAT5-RNAi T_1代转基因植株的PCR分析  30-31
    2.5 OsSINAT5-RNAi T_2代转基因水稻的分析  31-33
      2.5.1 OsSINAT5-RNAi T_2代转基因植株的抗旱性分析  31-32
      2.5.2 OsSINAT5-RNAi T_2代转基因植株的基因型分析  32-33
  3 讨论  33-34
第三章 OsSINAT5基因抗旱机制初步研究  34-38
  1 材料与方法  34-35
    1.1 实验材料与试剂  34-35
      1.1.1 植物材料  34
      1.1.2 试剂与试剂盒  34
      1.1.3 引物  34-35
    1.2 实验方法  35
      1.2.1 ABA敏感度分析  35
      1.2.2 转基因植株干旱处理  35
      1.2.3 总RNA的提取及cDNA合成  35
      1.2.4 Real-time PCR分析  35
  2 结果与分析  35-37
    2.1 OsSINAT5-RNAi转基因植株体内ABA调控的抗旱途径分析  35-36
    2.2 OsSINAT5-RNAi转基因植株体内抗氧化途径相关基因表达分析  36-37
  3 讨论  37-38
第四章总结与讨论  38-40
  1 总结  38
  2 讨论  38-40
参考文献  40-48
附录1：培养基母液配方  48-51
  1 N6-B5培养基母液  48
  2 DL3培养基母液  48-49
  3 L3培养基母液  49-50
  4 AA培养基母液  50-51
附录2：PANDA载体图谱  51-53
附录3：PANDA-OsSINAT5-RNAi测序结果  53-54
致谢  54-56
作者简介  56

利用OsSINAT5基因培育转基因抗旱水稻及抗旱机制研究

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