水稻轉錄因子OsMYB3的初步研究.pdf

1、水稻作為中國最重要的糧食作物，稻米的產量高低及品質優(yōu)劣和農民的收入及人們的生活水平息息相關。矮桿育種和雜種優(yōu)勢的利用使中國水稻產量有了兩次大的飛躍，為解決中國的糧食問題作出了巨大貢獻。近年來，隨著生活水平的提高，人們對稻米品質的要求也越來越高。水稻的品質和產量除了受遺傳控制外，還受其他外界因素的影響，如光照、溫度、濕度、栽培條件等等。圍繞著水稻對外界環(huán)境因子（例如光、溫）響應機制的研究及稻米品質的改良兩方面，本論文開展了以下研究。

2、>　　1、水稻MYB類轉錄因子作為最大的轉錄因子家族廣泛參與了植物體內細胞周期、脅迫響應、次生代謝等生理過程。通過篩選灌漿期高溫響應的轉錄因子，分離到受高溫抑制的MYB類轉錄因子OsMYB3。qRT-PCR結果顯示:OsMYB3除了在幼苗期和未成熟種子中有較高的表達量外，在萌發(fā)的種子中表達最高。進一步研究結果顯示，OsMYB3表達明顯受節(jié)律調控，凌晨4點表達量最高，下午4點表達量至低谷。表達量最高和最低的差異超過70倍。該基因和節(jié)律基因

3、OsCCA1同屬于MYB-related家族，表明該基因可能參與植物的節(jié)律調節(jié)。除受高溫抑制外，該基因的表達還受低溫和鹽脅迫的誘導，表明該基因可能也參與了對非生物逆境脅迫的響應。PlantCARE網站的啟動子順式元件分析結果顯示，OsMYB3啟動子上游存在多個光周期、熱響應及低溫響應元件，表明該基因可能同時參與水稻的光溫響應。通過分子生物學技術，目前已創(chuàng)制獲得該基因的RNAi，超表達及CRISPR/Cas9定點敲除突變體材料，為后續(xù)研究

4、基因功能提供了堅實的材料基礎。
　　2、利用分子標記輔助選擇改良“浙恢7954”的稻米品質?！罢慊?954”是浙江省第一個獲得國家植物新品種保護的品系，也是雜交稻育種中難得的恢復力強、配合力高、綜合性狀優(yōu)異的恢復系。由其選配出秈粳亞種間超高產雜交水稻組合Ⅱ優(yōu)7954，克服了秈粳雜種優(yōu)勢利用中雜種結實率偏低和充實度較差的難題，在全國得到了廣泛的推廣應用。米質經農業(yè)部鑒定，糙米率，精米率，堿消值三項指標達優(yōu)質米一級標準，然而直鏈淀粉含

5、量僅達優(yōu)質米二級標準。“浙恢7954”直鏈淀粉含量約為25％，偏高，因而食味品質較差。多年來，通過傳統(tǒng)育種手段改良該品種的稻米品質，收效甚微。稻米直鏈淀粉含量基本受Wx基因控制，通過測序發(fā)現(xiàn)“浙恢7954”Wx基因型為高直連淀粉的TT型，而低直連淀粉品種Wx基因型為GG型。本項目利用存在于不同Wx基因型第一內含子剪切處PCR-AccI的分子標記，以綜合性狀優(yōu)異，且直鏈淀粉含量中低的“93-11”(Wx基因型為GG)為供體親本，“浙恢79

6、54”為輪回親本，借助分子標記輔助選擇技術，通過雜交和多代回交，獲得了直鏈淀粉含量中等，食味品質明顯提升，而其他農藝性狀基本與“浙恢7954”無異的材料L2和L9，表明只要通過替換Wx基因就能改善“浙恢7954”的稻米品質，這為改善稻米品質提供了新的思路和解決途徑。SNP分型結果顯示除控制直鏈淀粉含量的主效位點Wx位點外，L2和L9在“浙恢7954”背景下導入的93-11片段均不到7％。這些中間材料的獲得，為高產優(yōu)質的雜交稻親本及其雜交