水稻OsRac5基因的表達特性及其功能的初步鑒定.pdf

1、Rop是高等植物中一類分布廣泛的小G蛋白，參與植物的多種生理過程的調控，在植物的細胞極性生長、器官發(fā)育、免疫，以及環(huán)境信號等多種生理過程充當分子開關的作用，介導相關信號向下游的傳遞。因此對Rop的研究有助于理解植物生長發(fā)育調控、生物和非生物脅迫應答、激素信號等過程的分子機制。水稻OsRac5是從雌雄蕊形成期的幼穗中分離得到的Rop家族成員。已有的研究提示，該基因可能參與調節(jié)水稻光周期育性轉換相關的信號轉導，涉及水稻的育性控制。但是有關其

2、表達特性和確切的功能尚未見報道。
　　采用實時熒光定量RCR技術，本研究分析了該基因在水稻生長發(fā)育的3個典型階段的不同組織的表達情況，結果顯示，OsRac5在不同時期的根、莖、葉、以及幼穗均有一定的表達，尤其以在雌雄蕊形成期幼穗中表達量最高，說明該基因與水稻生長發(fā)育等多種過程相關，且極有可能與水稻花器官的發(fā)育形成密切相關。
　　本研究還檢測了ABA、IAA、SA、6-BA、GA以及BR等6種植物激素對OsRac5基因表達的影

3、響，檢測結果顯示，該基因對6種激素均有應答，其中ABA、GA、6-BA顯著誘導OsRac5基因表達的上調，尤其以ABA、GA誘導OsRac5基因表達上調幅度最大;另外植物激素IAA能夠顯著抑制OsRac5基因的表達。該結果提示，OsRac5基因可能與多種激素應答過程相關。
　　本研究也進行了干旱、高溫、高鹽等3種常見的非生物脅迫對OsRac5基因的研究。結果表明，干旱、低溫、高鹽等非生物脅迫也能誘導OsRac5基因的表達，但其表達

4、模式具有不同的規(guī)律，其中相較于低溫，該基因對干旱脅迫的應答更為靈敏，尤其是在地上部分;而在高鹽脅迫下，該基因在地上部分的表達呈逐漸上升的趨勢，且在處理的24h呈下降趨勢，與地上部分相比較，在10h前根中該基因的表達趨勢與之相反，但在處理24h時基因的表達顯著上調。表達特性分析提示，該基因可能與多種非生物脅迫應答生理過程有關。
　　為鑒定OsRac5的生物學功能，以實驗室前期構建的激活型的OsRac5的過表達植物載體1300-MD轉

5、化擬南芥，篩選激活型OsRac5過表達的轉基因擬南芥，目前已篩選獲得F2代的轉基因植株，并運用PCR技術進行了相關檢測，證實目的基因片段已經(jīng)整合到擬南芥基因組中，為進一步檢測激活型OsRac5過表達對擬南芥生長發(fā)育的影響奠定基礎。
　　采用DNA重組技術，構建了OsRac5基因的RNAi載體pANDA-OsRac5，并連同實驗室前期構建的該基因的野生型和激活型過表達植物載體1300-D和1300-MD分別轉化水稻，T0代轉基因水稻