稻種資源耐冷性鑒定及水稻逆境反應(yīng)基因OsNADPH1的克隆.pdf

1、不良環(huán)境(如低溫、高溫、干旱、鹽漬等)作用于植物，將會(huì)引起植物體內(nèi)發(fā)生一系列的生理代謝反應(yīng)，表現(xiàn)為代謝和生長(zhǎng)的可逆性抑制，嚴(yán)重時(shí)甚至引起不可逆?zhèn)?，?dǎo)致整個(gè)植株死亡。各種脅迫中，干旱、冷害、鹽堿對(duì)植物的影響尤為突出，是影響植物生長(zhǎng)和農(nóng)作物產(chǎn)量的最主要環(huán)境因子，也嚴(yán)重威脅到水稻的生產(chǎn)和產(chǎn)量。因此，水稻抗逆性的研究意義重大，刻不容緩。 本論文對(duì)900多份稻種資源進(jìn)行耐冷性鑒定，通過(guò)嚴(yán)格的溫度控制，篩選出部分抗寒材料，并對(duì)其中表現(xiàn)良好

2、的一個(gè)品種(麗江新團(tuán)黑谷)分別進(jìn)行低溫和干旱處理，克隆了一個(gè)逆境反應(yīng)基因OsNADPH1，分析了其在低溫和干旱逆境下的表達(dá)，并初步探討了它的可能功能，主要結(jié)果如下： 1、大量的試驗(yàn)結(jié)果表明，水稻芽期耐冷性與苗期、孕穗期和成熟期耐冷性有一定的正相關(guān)，通過(guò)鑒定芽期耐冷性可大致預(yù)測(cè)該品種苗期與開(kāi)花期等的耐冷性情況。采用溫度梯度篩選法對(duì)957份國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)提供的地方稻種資源進(jìn)行了芽期耐冷性鑒定。結(jié)果為：篩選出發(fā)芽率達(dá)到1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的材料2

3、12份，有不同程度綠芽率的材料153份，發(fā)芽率和綠芽率都穩(wěn)定的材料31份。低溫梯度發(fā)芽處理后，將篩選出的31份幼芽置于光照的室溫下生長(zhǎng)，全部能正常生長(zhǎng)并且長(zhǎng)勢(shì)良好。低溫下，缺綠是不耐冷品種的最初表現(xiàn)，缺綠的幼芽即使溫度恢復(fù)正常，也不能恢復(fù)正常的光合作用，輕者引起幼苗生長(zhǎng)遲鈍，重者導(dǎo)致枯萎和死苗。因此，通過(guò)對(duì)綠芽率的篩選可以找到能保持光合作用良好的稻芽，不必再對(duì)低溫處理后正常生長(zhǎng)時(shí)的死苗率進(jìn)行計(jì)算，簡(jiǎn)化了篩選過(guò)程并能節(jié)約成本。 2

4、、采用熒光差顯(FluorescentDifferentialDisplay，F(xiàn)DD)技術(shù)，比較分析了低溫和干旱處理與未處理的水稻葉片及根中的mRNA表達(dá)，并利用H.A.Yellow-PAGE(含0.1％H.A.Yellow)再分離與大矩陣(macroarray)篩選相結(jié)合的方法，發(fā)現(xiàn)一個(gè)與擬南芥NADPH氧化還原酶高度相似(96％)的差異片段?？寺∷玫腸DNA全長(zhǎng)為1423bp，編碼一個(gè)具有345個(gè)氨基酸殘基的多肽，被推測(cè)可能是1個(gè)

5、NADPH氧化還原酶基因，我們將該基因暫命名為OsNADPH1(已登載在DDBJ，EMBL和GeneBank，登錄號(hào)為AB246888)。通過(guò)氨基酸比對(duì)和功能域分析，推測(cè)該基因的翻譯產(chǎn)物可能具有NADPH氧化還原酶的功能。NADPH氧化還原酶是一個(gè)功能基因，它在植物逆境反應(yīng)中起重要作用。近年來(lái)，對(duì)它的研究逐漸增多，如在擬南芥中，它對(duì)氧化、高鹽、干旱、高溫和低溫等非生物脅迫有很強(qiáng)的敏感性，并具有氧化防御作用和調(diào)節(jié)NADP/NADPH動(dòng)態(tài)平