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水稻侧根发育及分蘖相关基因Os02g0198200的初步研究

作　者: 王峰
导　师: 邵敏
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 侧根分蘖钙结合EF手型结构蛋白顶端发育
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

高等植物的顶端发育与侧生器官的发生分化是非常重要的生物学问题,同时也关系到一些作物和经济植物的株型建成、收获器官经济系数的高低,因而成为近年来植物功能基因组研究中的一个热点领域。水稻不仅是一种重要的粮食作物,也是研究植物顶端生长和发育等重要分子生物学问题的模式生物。顶端发育主要受控于相互牵制与制约的基因、基因与激素之间的平衡关系。Ca2+作为第二信使在生物体中起广泛的作用。Ca2+是细胞刺激—反应信号转导机制中的关键信号分子,在生物体响应外界胁迫中发挥重要作用。响应各种外界刺激(如光、重力、生物的和非生物的胁迫、激素),Ca2+梯度分布在静止状态下是相对稳定的,在受到刺激时会发生变化,Ca2+梯度是Ca2+信号产生的基础,这样就产生钙信号。植物细胞内钙离子浓度的微小变化都可能直接或间接地影响细胞的生理生化活动。作为简单的金属离子钙能调控众多的细胞活动,主要是通过胞质游离钙离子的瞬间变化调控其靶蛋白如钙调素、CDPK.钙调素相似蛋白和其它手型结构的钙结合蛋白和无手型结构的钙结合蛋白这四大类Ca2+受体蛋白,而诱发一系列下游应答事件。在我们比较转hpa1基因水稻与它的出发植株的基因表达时,我们发现一个被称作Os02g0198200的差异表达基因,这个基因编码一个钙结合蛋白。我们以转hpal基因水稻与它的出发植株的cDNA为模板,克隆到包含完整CDS区的Os02g0198200基因片段,并将此片段连接到表达载体pVec中,获得了超表达载体pVec-1982,并转化农杆菌EHA105,获得了包含pVec-1982载体的EHA105/pVec8-1982,以这个菌株转化水稻R109,获得了9棵转基因植物。在观察植株表型时,我们发现,在苗期,转Os02g0198200基因的植株没有侧根,并拥有大量的分蘖,而而随着转基因苗的生长,一些冠根长出侧根,并失去了它的全部分蘖,只剩下一根茎。这表明,Os02g0198200基因参与了水稻的顶端发育调控,考虑到它同时调控侧根发育和水稻分蘖,它很可能肯参与了植物激素的调控。本研究首次将Os02g0198200基因转入水稻中,并获得了转基因植株,同时第一次发现该基因与水稻的顶端发育的联系,这对将为Os02g0198200基因功能的研究和单子叶植物顶端发育机制研究有很大的意义。

全文目录

摘要 6-8ABSTRACT 8-10文献综述 10-27 第一章植物顶端发育研究进展 11-19 一、植物根系发育研究进展 11-15 1 根的组成 11 2 根的发育 11-12 3 水稻根的形态建成及其发生机制 12-13 4 植物激素与根系发育 13-15 二、植物分蘖的研究进展 15-19 第二章植物钙信号转导系统 19-25 一植物细胞信号转导 19 二钙信号系统 19-25 1 钙 19-22 2 Ca~(2+)靶蛋白 22 3 EF手型结构 22-25 第三章研究背景 25-27研究内容 27-50 第四章 Os02g0198200基因的克隆及农杆菌EHA105/pVec8-1982菌株获得 28-40 一材料与方法 28-36 1 本实验所用材料 28-30 2 实验方法 30-36 二结果 36-40 1 水稻总RNA提取 36 2 Os02g0198200基因的PCR扩增 36-37 3 PMD18-TS::Os02g0198200载体的酶切验证 37 4 Os02g0198200基因的测序结果 37-38 5 pVec8-1982载体的双酶切验证 38-40 第五章农杆菌EHA105/pVec8-1982转化R109愈伤组织获取转Os02g0198200基因植株及转基因水稻的表型分析 40-50 一材料与方法 40-43 1 本实验中使用的材料 40 2 本实验抗生素和生长素 40-41 3 本实验的实验方法 41-43 二结果 43-50 1 抗性愈伤组织和转基因植株植株获得 43-45 2 转基因植株的分子检测 45-46 3 转Os02g0198200基因水稻的表型特征 46-48 4 分析与讨论 48-50附录 50-54参考文献 54-60致谢 60

水稻侧根发育及分蘖相关基因Os02g0198200的初步研究

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