水稻硝酸還原酶基因的克隆和功能研究.pdf

1、NO在植物生長(zhǎng)發(fā)育、抗脅迫及抵御病原菌入侵等植物生理的各個(gè)方面均有著重要的作用。本文利用擬南芥硝酸還原酶的氨基酸序列在NCBI上比對(duì)得到水稻中的兩個(gè)硝酸還原酶基因，AK102363(OsNR1)和AK102178(OsNR2)將其克隆并系統(tǒng)分析了水稻中這兩個(gè)可能的硝酸還原酶基因在多種非生物脅迫和重力刺激處理下的表達(dá)變化。
　　 鹽脅迫處理下，兩基因均下調(diào)表達(dá)，OsNR1在100mmol/L的NaCl處理下24h時(shí)表達(dá)下調(diào)最顯著，

2、而OsNR2也是在100 mmol/L的NaCl處理24 h時(shí)表達(dá)下調(diào)最顯著。用15％PEG模擬干旱處理，兩基因表達(dá)下調(diào)，24h時(shí)差異最顯著。低溫處理24 h后，基因OsNR1同樣下調(diào)表達(dá)。隨后，利用NO特異熒光染料，觀察鹽和干旱脅迫處理下水稻根尖的NO含量發(fā)現(xiàn)與對(duì)照相比其熒光是減弱的，這與上述脅迫處理時(shí)這兩個(gè)水稻硝酸還原酶基因的表達(dá)分析的結(jié)果一致，暗示這兩個(gè)基因參與對(duì)水稻在鹽和干旱脅迫應(yīng)答過程中對(duì)NO積累起負(fù)調(diào)控作用。
　　

3、不同濃度的NO供體SNP處理，兩基因均受誘導(dǎo)而上調(diào)表達(dá)，在0.1 mM的SNP處理12h下表達(dá)量最高。向重性刺激處理0.5 h后基因OsNR1在地上部基部下部分表達(dá)高于在地上部基部上部分的表達(dá)。在處理6 h地上部基部上下兩部分表達(dá)量的差異達(dá)到最大，表明基因OSNR1參與水稻對(duì)重力的應(yīng)答反應(yīng)。此外，利用擬南芥nia1nia2和Atnoa1/rifl突變體觀察根對(duì)向重性應(yīng)答過程中的彎曲情況發(fā)現(xiàn)，野生型擬南芥比突變體的彎曲較快，暗示水稻的硝酸

4、還原酶基因OsNR1和OsNR2可能通過調(diào)節(jié)NO積累參與植物向重性應(yīng)答。
　　 擬南芥的nia1nia2和Atnoa1/rifl突變體表現(xiàn)為NO積累減少，植物生長(zhǎng)發(fā)育減慢，開花時(shí)間縮短等表型。本研究將水稻硝酸還原酶基因OsNR1的cDNA構(gòu)建于PCombia1302載體上轉(zhuǎn)化到野生型、nia1nia2和Atnoa1/rifl突變體擬南芥中。結(jié)果表明水稻的硝酸還原酶基因OsNR1能在一定程度上回復(fù)擬南芥突變體nia1nia2和At