水稻對(duì)鋁毒敏感突變體的篩選、基因鑒定及應(yīng)答機(jī)制研究.pdf

1、利用1635份以粳稻日本晴(Oryza S8tiva L．subsp. Japonica，cv． Nipponbare)為受體構(gòu)建的增強(qiáng)子捕獲突變系，篩選獲得了一個(gè)對(duì)鋁毒敏感的T-DNA插入突變體。對(duì)突變體進(jìn)行了遺傳分析和共分離分析，克隆了T-DNA插入的旁鄰序列；同時(shí)利用突變體研究了水稻對(duì)鋁毒敏感的機(jī)理；為水稻鋁毒敏感基因的克隆和機(jī)理研究奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下： (1)一個(gè)水稻鋁毒敏感T-DNA插入突變體的篩選和初步分析

2、 通過篩選1635份水稻增強(qiáng)子捕獲突變系得到一個(gè)水稻對(duì)鋁毒敏感的T-DNA插入突變體--T9610。在50μM Al3+(pH 4.5)濃度下，野生型親本日本晴的根伸長量被抑制了10％，而突變體根伸長量被抑制52％。遺傳分析和共分離分析表明該突變體符合單基因遺傳模式，突變體及其后代分離群體做潮霉素抗性檢測及PCR分子檢測，證實(shí)該突變體是由T-DNA插入所引起的，突變表型與T-DNA共分離，southern分析可知突變體為單拷貝插入；用P

3、CR-Walking技術(shù)克隆了T-DNA插入的旁鄰序列，推測的基因編碼一個(gè)假定脅迫蛋白，屬于TPR蛋白家族。氨基酸序列分析該蛋白與其他作物的TPR蛋白有很高的同源性。生物信息學(xué)分析，突變體中T-DNA插入到該基因的第四個(gè)外顯子中，由于T-DNA插入導(dǎo)致此基因的失活，所以突變體比野生型對(duì)鋁毒要敏感。 (2)鋁敏感水稻突變體在鋁脅迫下抗氧化系統(tǒng)的應(yīng)答機(jī)制 利用鋁毒敏感突變體(T9610)和野生型(Nipponbare)研究幼苗

4、期對(duì)鋁脅迫抗氧化系統(tǒng)的應(yīng)答機(jī)制，表明野生型和突變體經(jīng)Al3+脅迫后都有ROS的產(chǎn)生和積累。隨著Al3+濃度的增加，突變體和野生型的MDA含量都增加；在500μM Al3+的處理下，鋁敏感水稻突變體葉片膜脂過氧化程度最深。高濃度Al+脅迫后，特別是Al3+濃度達(dá)到200μM以后，突變體的抗氧化酶類，如SOD，CAT受抑制下降明顯，從而導(dǎo)致H2O2累積，誘導(dǎo)過氧化物酶的產(chǎn)生，敏感突變體中的POD活性顯著高于野生型。因此Al3+脅迫下，突變體