水稻硝酸還原酶基因的克隆和功能研究.pdf

1、NO在植物生長發(fā)育、抗脅迫及抵御病原菌入侵等植物生理的各個方面均有著重要的作用。本文利用擬南芥硝酸還原酶的氨基酸序列在NCBI上比對得到水稻中的兩個硝酸還原酶基因，AK102363(OsNR1)和AK102178(OsNR2)將其克隆并系統(tǒng)分析了水稻中這兩個可能的硝酸還原酶基因在多種非生物脅迫和重力刺激處理下的表達變化。
　　 鹽脅迫處理下，兩基因均下調(diào)表達，OsNR1在100mmol/L的NaCl處理下24h時表達下調(diào)最顯著，

2、而OsNR2也是在100 mmol/L的NaCl處理24 h時表達下調(diào)最顯著。用15％PEG模擬干旱處理，兩基因表達下調(diào)，24h時差異最顯著。低溫處理24 h后，基因OsNR1同樣下調(diào)表達。隨后，利用NO特異熒光染料，觀察鹽和干旱脅迫處理下水稻根尖的NO含量發(fā)現(xiàn)與對照相比其熒光是減弱的，這與上述脅迫處理時這兩個水稻硝酸還原酶基因的表達分析的結果一致，暗示這兩個基因參與對水稻在鹽和干旱脅迫應答過程中對NO積累起負調(diào)控作用。
　　

3、不同濃度的NO供體SNP處理，兩基因均受誘導而上調(diào)表達，在0.1 mM的SNP處理12h下表達量最高。向重性刺激處理0.5 h后基因OsNR1在地上部基部下部分表達高于在地上部基部上部分的表達。在處理6 h地上部基部上下兩部分表達量的差異達到最大，表明基因OSNR1參與水稻對重力的應答反應。此外，利用擬南芥nia1nia2和Atnoa1/rifl突變體觀察根對向重性應答過程中的彎曲情況發(fā)現(xiàn)，野生型擬南芥比突變體的彎曲較快，暗示水稻的硝酸

4、還原酶基因OsNR1和OsNR2可能通過調(diào)節(jié)NO積累參與植物向重性應答。
　　 擬南芥的nia1nia2和Atnoa1/rifl突變體表現(xiàn)為NO積累減少，植物生長發(fā)育減慢，開花時間縮短等表型。本研究將水稻硝酸還原酶基因OsNR1的cDNA構建于PCombia1302載體上轉(zhuǎn)化到野生型、nia1nia2和Atnoa1/rifl突變體擬南芥中。結果表明水稻的硝酸還原酶基因OsNR1能在一定程度上回復擬南芥突變體nia1nia2和At