水稻空育131苗期耐冷候選基因OsrbcS3的克隆和功能分析.pdf

1、水稻是世界最重要的糧食作物之一，世界上半數(shù)以上的人口以稻米為主食。黑龍江省地處中國的最北部，是我國最重要的水稻糧食生產(chǎn)基地，而低溫冷害是導(dǎo)致黑龍江省水稻減產(chǎn)的主要障礙之一。其中，隨著水稻直播面積的不斷擴大，苗期冷害也越來越受到水稻研究者的重視。因此，研究水稻苗期耐冷基因，探明水稻苗期耐冷分子機理，對提高作物抗逆境脅迫具有重要作用。
　　本實驗以耐冷水稻品種空育131(K131)和冷敏感品種龍粳11(L11)為研究對象，通過水稻數(shù)字

2、表達譜，選取一個與光合作用有關(guān)的耐冷響應(yīng)基因OsrbcS3，利用PCR、實時熒光定量PCR、生物信息學(xué)分析、生理指標測定、Gateway克隆技術(shù)、農(nóng)桿菌介導(dǎo)法等方法，從DNA水平、mRNA水平、蛋白水平對OsrbcS3基因進行研究，從而確定OsrbcS3基因為水稻耐冷的相關(guān)基因。主要結(jié)果如下:
　　1、供試的黑龍江省第一、第二和第三積溫區(qū)的12個水稻品種苗期耐冷性差異顯著，篩選出耐冷性強的水稻品種K131和冷敏感品種L11用于實驗

3、。
　　2、通過對12個水稻品種芽期、苗期、孕穗期耐冷相關(guān)性進行分析，得出苗期與芽期以及苗期與孕穗期耐冷性呈顯著正相關(guān)。但也有例外，如龍粳21在苗期耐冷性較弱，但孕穗期耐冷性較強。
　　3、水稻K131和L11中克隆的OsrbcS3基因序列與NCBI上的基因完全吻合，且K131-OsrbcS3與L11-OsrbcS3基因堿基序列完全相同，CDS區(qū)均為528bp，編碼175個氨基酸。
　　4、以O(shè)h為對照，對冷處理2h、

4、5h、12h、24h的OsrbcS3基因進行表達量分析，結(jié)果顯示，冷脅迫下K131和L11中OsrbcS3基因均上調(diào)表達，K131中OsrbcS3基因高表達，L11中OsrbcS3基因表達較低，兩個品種耐冷性差異的原因很可能是由于基因表達量的不同導(dǎo)致。
　　5、對低溫處理下K131和L11中Rubisco活性等生理指標的測定，進一步說明OsrbcS3基因表達量的差異可能是K131耐冷性強于L11的原因。
　　6、對L11愈傷