早粳稻空育131耐障礙性冷害基因OsPGR5的克隆.pdf

1、低溫、干旱、高鹽等非生物脅迫是植物中最常見的危害植物生長和降低作物產量的環(huán)境因素。尤其是低溫脅迫冷害，可以引起作物的大幅度減產，是目前世界范圍內普遍存在的問題。隨著抗逆性分子機制研究的日益深入，研究者發(fā)現在逆境脅迫條件下一些基因的表達量發(fā)生了明顯的變化，對這些基因進行遺傳轉化可以直接提高植物的耐逆性，從而更加顯著的改良作物抗逆性的效果。
　　本實驗以東北地區(qū)具有耐寒高產的特性的水稻品種空育131為材料，采用Solexa測序芯片，分

2、析研究了孕穗水稻空育131在不同冷處理時間點的表達譜，來探索其響應低溫逆境脅迫的分子調控機理。并從表達譜結果中篩選出了一個參與光合作用受低溫脅迫表達量變化明顯的基因—質子梯度蛋白5（PGR5）基因，通過Real time-PCR實驗對冷脅迫不同時間OsPGR5基因進行表達分析，利用Gateway技術克隆該基因并進行了對水稻龍粳11的遺傳轉化，最終獲得轉基因植株。本研究在提高植物耐逆性方面具有重要的研究價值，為農作物抗冷基因工程的應用提供

3、理論依據及基因資源。主要研究結果如下:
　　1.孕穗期水稻空育131冷脅迫數字表達譜分析
　　通過對數字基因表達譜分析，共發(fā)現7180個差異表達基因，其中四個處理時間點均上調的差異表達基因有225個。經pathway分析，在受到低溫脅迫時，參與抵抗低溫脅迫的主要代謝過程有與光合作用相關的，與糖代謝相關的，與調控相關的，與滲透調節(jié)相關等代謝途徑。
　　2.OsPGR5基因的表達分析
　　利用全定量Real Time

4、-PCR的方法對冷脅迫處理的水稻材料中目的基因的表達量變化進行檢測，結果表明，OsPGR5基因在冷脅迫條件下瞬時表達，冷脅迫24小時以內耐冷水稻空育131 OsPGR5基因高表達，龍粳11中OsPGR5基因表達無規(guī)律性，表達變化不明顯，兩種水稻抗冷性的差異很可能由于OsPGR5基因表達轉錄調控水平差異所導致。
　　3.OsPGR5基因全長的克隆及序列分析
　　以冷處理5h的水稻空育131 cDNA為模板，通過PCR擴增，克隆