水稻G蛋白γ亞基基因RGG2調(diào)控株型和抗旱性的研究.pdf

1、異三聚體G蛋白(Heterotrimeric Gprotein)，是由α，p和γ三個(gè)亞單位構(gòu)成的蛋白質(zhì)復(fù)合物，它是生物體內(nèi)一類重要的信號(hào)蛋白，參與多個(gè)信號(hào)響應(yīng)過(guò)程。水稻中共有4個(gè)G蛋白γ亞基，分別為RGG1、RGG2、GS3和qPE9-1/DEP1，其中GS3是一個(gè)控制籽粒大小的主效QTL，它在調(diào)節(jié)籽粒和器官大小中發(fā)揮負(fù)調(diào)節(jié)子的功能;而qPE9-1是水稻直立穗形成的關(guān)鍵基因，同時(shí)參與水稻氮素和ABA的響應(yīng)。而另外兩個(gè)G蛋白γ亞基RGG1

2、和RGG2尚未進(jìn)行詳細(xì)的功能分析。本研究以RGG2為研究對(duì)象，對(duì)該基因進(jìn)行了表達(dá)分析、亞細(xì)胞定位和組織形態(tài)學(xué)等分析，初步揭示了RGG2的生物學(xué)功能。主要結(jié)果如下:
　　1、RGG2屬于B型G蛋白γ亞基，與RGB1之間存在明顯互作;
　　2、RGG2基因?yàn)榻M成型表達(dá)，且其表達(dá)水平比水稻其它3個(gè)G蛋白γ亞基基因RGG1、GS3和qPE9-1高出10倍以上。亞細(xì)胞定位結(jié)果顯示，RGG2蛋白位于細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上;
　　

3、3、過(guò)量表達(dá)RGG2基因?qū)е轮仓臧?，穗和葉片變短、直立，籽粒短圓，粒重減少，單株產(chǎn)量下降。說(shuō)明RGG2是這些性狀的負(fù)調(diào)控因子;
　　4、掃描電鏡和組織解剖分析表明，RGG2過(guò)量表達(dá)通過(guò)抑制細(xì)胞縱向伸長(zhǎng)，而使得籽粒變小、節(jié)間變短，但不影響細(xì)胞數(shù)目。細(xì)胞分裂相關(guān)基因的表達(dá)水平在野生型和轉(zhuǎn)基因株系中差異很小，也從側(cè)面驗(yàn)證了這一結(jié)論;
　　5、觀察了日本晴和RGG2過(guò)量表達(dá)株系在ABA脅迫下的種子萌發(fā)與幼苗生長(zhǎng)情況，發(fā)現(xiàn)RGG2過(guò)