ABA8’—羥化酶基因的功能鑒定及應用研究.pdf

1、穗發(fā)芽(Preharvestsprouting，簡稱PHS)是小麥生產(chǎn)上的世界性重要災害。在收獲期遭到陰雨天氣或潮濕環(huán)境下，小麥穗上發(fā)芽可造成產(chǎn)量損夫達10％以上，籽粒儲藏物特別是淀粉的分解，嚴重影響到小麥的加工品質(zhì)，帶來倉儲時霉變等多方面的經(jīng)濟損失。穗發(fā)芽不僅降低產(chǎn)量而且嚴重劣化品質(zhì)和種用價值，如何提高品種的抗穗發(fā)芽能力是小麥遺傳育種研究長期面臨的重要課題。 穗發(fā)芽是一個典型的受環(huán)境和基因型互作系統(tǒng)控制的復雜性狀，但基因型控制

2、的籽粒發(fā)芽能力是影響穗發(fā)芽的內(nèi)在決定因素?；蛐陀绊懶←溗氚l(fā)芽的因素極其復雜，其中種子休眠特性是影響穗發(fā)芽抗性的主導因素。植物激素，特別是脫落酸(ABA)和赤霉素(GA)，在種子成熟及萌發(fā)過程中起著重要的調(diào)節(jié)作用。ABA誘導和維持胚休眠并抑制萌發(fā)，而GA可以解除休眠促進萌發(fā)。 ABA8’-羥化酶是ABA分解代謝途徑中的關鍵酶。研究表明，擬南芥和大麥的ABA8’-羥化酶編碼基因在休眠和不休眠種子間表達差異顯著，休眠種子中ABA含量

3、高于非休眠種子，且萌發(fā)速度明顯推遲，該基因?qū)ΨN子萌發(fā)過程中ABA激素水平的變化起著重要作用，是影響種子從休眠向萌發(fā)階段轉(zhuǎn)化的關鍵基因。為了進一步證實大麥ABA8’-羥化酶基因HvABA8’OH-1是否與種子萌發(fā)密切相關，本研究將構(gòu)建的大麥HvABA8'OH-1基因表達載體，轉(zhuǎn)入擬南芥ABA8’-羥化酶基因Atcyp707a2的突變體，種子萌發(fā)實驗結(jié)果表明：轉(zhuǎn)基因植株種子萌發(fā)率已恢復到野生型水平，二者均明顯高于突變體，說明HvABA8’O

4、H-1的確是影響種子萌發(fā)的重要基因。同時，為了鑒定AtCYP707A2基因啟動子表達的組織特異性，我們構(gòu)建一個帶GUS基因的載體轉(zhuǎn)入Columbia野生型，染色結(jié)果表明，GUS在蓮座葉和老葉的表皮毛上有較多的表達，在花瓣、柱頭、花序的基部和外周也都有表達，比較符合基因芯片的結(jié)果。 ABA8’-羥化酶基因是進化上較為保守的一類基因，通過RNA干擾(RNAi)降低該基因在種子中的表達水平，可能會為人工調(diào)控種子萌發(fā)提供一條新途徑。為此