缺铁水稻根转录本组及与膜泡运输相关基因的分析

随着大规模芯片技术(即cDNA微点阵)的开展,这一技术已用于胁迫基因表达的转录本组分析。本论文重点阐述转录 本图谱分析的方法,以及缺铁胁迫下,水稻的基因组表达差异,其中重点是与膜泡运输相关的几个基因。     

缺铁胁迫的铁转运激活蛋白—AFT1

酵母（Ｘｃｃｈａｒｏａｐｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓ功ｅ）是一种优良的研究许多真核细胞的基础代谢过程的模式生物。１９９５年,美国科学家（Ｙａｍａｐｏｃｈｉ－ｌｗａｉｅｔａｌ）利用筛选铁代谢异常的酵母突变体方法,克隆并鉴定了铁转运激活蛋白（ＡｎｆｆｅｈＶａｔＯＦＯｆｆＣＩＴＯＵＳｔａｐｏｆｔ,ＡＦＴＩ）ｌ‘］。将酵母ｆｒｅｌ的５’上游区融合到ｈｉｓ３基因上,由于铁对ｆｒｅｌ启动子的影响,这种结构在铁充足的条件下,不能表达,转化到不含有ｈｉｓ３的酵母细胞中后,细胞在高铁缺组氨酸的培养基上死亡,将少数存活的突…     

缺铁水稻根转录本微点阵分析

水稻不仅是非常重要的粮食作物 ,也是用于研究的模式植物之一 .由于水稻基因组测序的完成 ,用功能基因组学的现代方法来研究缺铁相关基因的表达调控是最高效的方法之一。在前期工作的基础上 ,精心设计了缺铁和EDTA鳌合二价铁诱导5天的水稻根实验 ,并进行了转录水平的微点阵 (microarray)分析。但只获得了第 5天的结果。在 10 5 31个水稻cDNA芯片图谱中 ,缺铁和加铁比较发现了 4 5 1个差异点。对缺铁诱导的 4 5 1个差异cDNA逐一地进行NCBI (美国国家生物技术信息中心 )的BLAST(局部定位排列搜索工具 )数据库检索、分析和归类。发现其中缺铁与加铁 ( -Fe/Fe -EDTAratio)之间的相对表达水平(REL)在 2 - 9.175之间的缺铁诱导上调基因为 2 0 3个 ,缺铁诱导的下调基因为 2 4 8个。对每一类上调基因都逐一地进行了NCBI-PubMed的文献检索。利用国际网络数据库进行了功能鉴定。     

外源一氧化碳对盐胁迫下水稻悬浮细胞死亡的缓解效应

水稻悬浮细胞经NaCl（0～400mmol·L-1）处理后,细胞死亡率随着NaCl浓度的增大和处理时间的延长而上升。50%饱和度的外源一氧化碳（CO）溶液预处理3h可以缓解随后由200mmol·L-1NaCl引起的细胞死亡率上升,CO清除剂血红蛋白（Hb）有逆转CO的保护效应。CO在不同程度上还可以促进超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性的上升或相应基因的表达。     

水稻盐胁迫应答cDNA的克隆、表达和染色体定位

从150 mmol/L盐胁迫3 h和没有胁迫的耐盐水稻(Oryza sativa L.)品种特三矮2号叶片中提取mRNA,构建cDNA文库.通过示差筛选,得到3个盐胁迫应答cDNA克隆Ts1、Ts2和Ts3.Northerd分析表明,3 h的盐胁迫可使Ts1、Ts2和Ts3的转录水平明显上升;3～24 h期间,Ts1和Ts2的转录水平继续上升,而Ts3的转录水平则下降.序列分析表明,这3个cDNA克隆与已知功能的基因没有同源性.利用特三矮2号的耐盐亲本ZYQ8和粳稻JX1 7组合构建了DH群体和分子标记连锁图谱,将Ts1、Ts2和Ts3分别定位在第1、3和7染色体上.值得注意的是,Ts1、Ts2和Ts3与用同一群体定位的主效和微效耐盐QTL位于同一或相邻区域.     

水稻盐胁迫应答cDNA的克隆、表达和染色体定位

从150mmol／L盐胁迫3h和没有胁迫的耐盐水稻(Oryza Sativa L.)品种特三矮2号叶片中提取mRNA,构建cDNA文库。通过示差筛选,得到3个盐胁迫应答cDNA克隆Ts1、Ts2和Ts3。Northern分析表明,3h的盐胁迫可使Ts1、Ts2和Ts3的转录水平明显上升;3～24h期间,Ts1和Ts2的转录水平继续上升,而Ts3的转录水平则下降。序列分析表明,这3个cDNA克隆与已知功能的基因没有同源性。利用特三矮2号的耐盐亲本ZYQ8和粳稻JXl7组合构建了DH群体和分子标记连锁图谱,将Ts1、Ts2和Ts3分别定位在第l、3和7染色体上。值得注意的是,Ts1、Ts3和Ts3与用同一群体定位的主效和微效耐盐QTL位于同一或相邻区域。     

水稻对缺氧胁迫的响应及耐性鉴定

水稻对缺氧胁迫的响应及耐性鉴定吴九根（广州市农业科学研究所,５１０３１５）唐建军,宋松泉（中山大学生命科学学院,广州５１０２７５）１．稻田土壤的氧气供给氧气是绿色高等植物行使高效代谢和完成正常生长发育过程的必要条件之一。即使是起源于湿热沼泽生境的水稻...     

从水稻根部悬浮培养细胞分离原生质体及植株再生

以长香稻(Oryza sativa L．)(糯稻)的幼嫩种子根为材料,在Ms和N6培养基上诱导产生结构松软而分散的愈伤组织,经过AA液体培养基振荡悬浮培养,悬浮培养细胞经酶解后得到了活性较高的原生质体,试验结果表明这是分离原生质体较理想的材料。在附加2,4-D lmg／L(以下单位同)、KT(激动素)0．2、各氨酰胺876、天门冬酰胺266的Ms琼脂糖培养基中,诱导出了大量愈伤组织,在含KT2、NAA(α-萘乙酸)0．2、zT(玉米素)0．2、cH(水解酪蛋白)1000和4％椰子汁的N6培养基中成功地诱导出了由原生质体再生的植株。当代原生质体再生植株能正常开花、结实、产生种子;染色体数均为二倍性(2n＝24),最显著的特点是结实率低,穗粒数减步、生育期延迟。     

水稻响应缺铁的韧皮部汁液蛋白质组学分析

为鉴定水稻(Oryza sativa)响应缺铁的根冠长距离信号转导物质, 采用TMT标记技术分析了不同浓度铁处理下水稻韧皮部汁液的蛋白质组学变化, 共鉴定出206个差异蛋白, 其中54个蛋白表达丰度上调, 152个蛋白表达丰度下调。差异蛋白的KEGG通路分类主要包括激素信号代谢、谷胱甘肽代谢、碳代谢以及mRNA转运等代谢途径。此外, 对差异蛋白对应的生理指标进行测定, 发现激素、蔗糖、谷胱甘肽和转运蛋白等在缺铁条件下变化显著, 后续对这些差异蛋白的功能研究有助于揭示水稻响应铁素营养的长距离信号途径。     

施加外源物质对盐胁迫下水稻生长发育的影响

水稻是重要的粮食作物之一,属于不耐盐的甜土植物,土壤盐渍化是影响其产量和生长发育的主要因素。消除或缓解盐胁迫是当务之急,目前主要应用传统育种、转基因技术及外源物质缓解盐胁迫。拟从外源物质对盐胁迫下水稻的影响作一综述,旨在为水稻生产及抗性育种提供理论依据和实践方法。     

利用根癌农杆菌法获得转基因水稻植株及其后代

在100μmol／L乙酰丁香酮（AS）等vir基因诱导分子存在的情况下,用含双元载体pBYT2的根癌农杆菌菌株EHA101同水稻（OrizasativaL．）台北309悬浮培养细胞共培养3天。经过2个月的连续筛选,共从364颗同根癌农杆菌共培养的悬浮培养细胞团中得到17个具有稳定潮霉素抗性和GUS表达的愈伤组织。对从8个转化组织中得到的10株可能的R0代转基因植株及其后代进行外源基因的整合和表达分析,Southern分析表明外源基因已稳定地整合进水稻基因组中并实现了有性遗传传递。杂交结果显示在其中一个转化系的植株中有5个拷贝的T－DNA整合,而其余的转化系则只整合了1个拷贝。转基因水稻细胞及植株中GUS活性的组织化学染色观察和荧光分析表明玉米ubiquitin基因启动子在水稻细胞中能高效启动gus报告基因的表达。ndPAGE－X－Gluc法检测表明转基因水稻细胞中表达的GUS蛋白比Sigma公司的标准GUS蛋白（SigmaCo．G0786）要小,而与来自大肠杆菌HB101（pBI1121）中的GUS蛋白大小相同。结果表明,根癌农杆菌可有效且可靠地介导外源基因转化水稻。     

中国大陆水稻黄矮病与台湾省水稻暂黄病的血清学鉴定

以前的文献报道我国大陆水稻黄矮病和台湾省的水稻暂黄病的病状、传毒介体和病毒形状均相似或相同,被认为是同一病害,但没有做过血清学反应的鉴定比较。本试验采用琼脂扩散法和双抗体夹心法(PAS-ELISA),对上述两病原的抗血清与黄矮病株提取液和带毒黑尾叶蝉研磨液进行了琼脂双扩散和酶联免疫反应的比较研究。黄矮病毒提取液与暂黄病毒抗血清的琼脂双扩散产生清晰的沉淀带,在ELISA试验中均为典型的阳性反应;黄矮病毒抗血清和暂黄病毒抗血清对生物测定虫的同一头黑尾叶蝉研磨液的测定结果,阳性虫附合率98％,病原田捕捉虫的符合率为100％。根据以上结果可以认为两种抗血清同源,即中国大陆水稻黄矮病与台湾省水稻暂黄病为同一病害。     

Characterization and Fine Mapping of a Novel Rice Narrow Leaf Mutant nal9

A narrow leaf mutant was isolated from transgenic rice （Oryza sativa L.） lines carrying a T-DNA insertion. The mutant is characterized by narrow leaves during its whole growth period, and was named nal9 （narrow leaf 9）. The mutant also has other phenotypes, such as light green leaves at the seedling stage, reduced plant height, a small panicle and increased tillering. Genetic analysis revealed that the mutation is controlled by a single recessive gene. A hygromycin resistance assay showed that the mutation was not caused by T-DNA insertion, so a map-based cloning strategy was employed to isolate the nal9 gene. The mutant individuals from the F2 generations of a cross between the nal9mutant and Longtepu were used for mapping. With 24 F2 mutants, the nal9 gene was preliminarily mapped near the marker RM156 on the chromosome 3. New INDEL markers were then designed based on the sequence differences between japonica and indica at the region near RM156. The nal9 gene was finally located in a 69.3 kb region between the markers V239B and V239G within BAC OJ1212_C05 by chromosome walking. Sequence and expression analysis showed that an ATP-dependent CIp protease proteolytic subunit gene （CIpP） was most likely to be the nal9 gene. Furthermore, the nal9 mutation was rescued by transformation of the CIpP cDNA driven by the 35S promoter. Accordingly, the CIpP gene was identified as the NAL9 gene. Our results provide a basis for functional studies of NAL9 in future work.     

受稻瘟病原真菌侵染的水稻早期表达基因的cDNA克隆

以亲和性与非亲和性两个稻瘟病原真菌小种（Ｍａｇｎａｐｏｒｔｈｅ ｇｒｉｓｅａ（Ｈｅｂｅｒｔ）Ｂａｒｒ）感染同一水稻品种（Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ Ｌ．ｃｖ．Ｓｈｅｎｘｉａｎｇｇｅｎｇ Ｎｏ．４）的植株产生明显不同的致病和抗病反应,由此建立了有效的感染系统。应用差异显示技术获得两个在侵染早期具有诱导表达特征的ｃＤＮＡ克隆,其中一个同时在致病和抗病反应中进行早期诱导表达,但在抗病反应中的诱导相对早于其在     

Cloning and Characterization of cDNAs for the Jasmonic Acid-responsive Genes RRJ1 and RRJ2 in Suspension-cultured Rice Cells

Two cDNA clones for jasmonic acid (JA)-responsive genes, RRJ1 and RRJ2, were isolated by differential screening from suspension-cultured rice cells treated with JA for 2 h. The putative RRJ1 protein is completely identical to that of a putative rice cystathionine γ-lyase, while the putative RRJ2 protein is highly similar in sequence to a rice pyruvate decarboxylase, PDC1.