水稻中一個葉尖枯突變體的圖位克隆及LTN2基因的功能分析.pdf

1、細胞程序性死亡普遍存在于植物生長發(fā)育的各個階段，它既受生物體基因所控制，又會受到到外部環(huán)境的影響，葉片是植物體進行光合作用的最主要器官，水稻葉片的早衰會縮短籽粒的灌漿時間，造成減產(chǎn)。作為模式植物，利用水稻突變體研究程序性死亡導(dǎo)致的葉片過早枯萎，對于研究水稻葉片衰老機制以及提高水稻產(chǎn)量都具有極大的理論意義。
　　在本實驗室構(gòu)建的水稻突變體庫中篩選到一株葉尖枯、矮化突變體t207，遺傳背景為粳稻品種日本晴，葉尖枯表型出現(xiàn)在八葉期，分蘗

2、數(shù)多于野生型，并有植株矮化的現(xiàn)象，其葉綠素含量低于野生型。遺傳分析表明t207突變體表型由一對隱性核基因所控制，以t207突變體為母本，秈稻Dular為父本構(gòu)建定位群體，運用圖位克隆的方法將突變位點定位于11號染色體的一個較小區(qū)間，通過對候選基因的測序發(fā)現(xiàn)其中一個基因的外顯子缺失了42個堿基，將此基因命名為LTN2。通過互補實驗證明植株矮化、葉尖枯的表型確實由LTN2所控制。構(gòu)建LTN2-GFP融合蛋白載體進行水稻原生質(zhì)體亞細胞定位表明

3、LTN2為膜定位蛋白。使用LTN2的胞內(nèi)域作為誘餌蛋白進行酵母雙雜交篩庫，獲得了LTN2的互作蛋白OsPIN4，OsPIN4為生長素輸出載體蛋白，在生長素極性運輸中起重要作用，進而對OsPINs等生長素信號基因進行表達分析，結(jié)果表明在突變體中，LTN2的互作蛋白OsPIN4表達量下降，而同家族的生長素輸出載體蛋白OsPINlb、OsPIN2、OsPIN5a、OsPIN5c表達量上升。所以造成矮化葉尖枯表型的原因可能是OsPIN4及其家族