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水稻(Oryza Sativa L.)茎秆的主要成分是木质素、纤维素和半纤维素。木质素是细胞壁的重要组成成分，是维持植物正常结构、疏导水分和养料、防御病原菌侵害的重要组分。由于木质素的结构复杂，在生产生活中很难被有效利用，不但给人类的生产活动造成很多不便，而且污染人类赖以生存的环境。利用RNAi技术，抑制木质素合成途径中关键酶基因OsC4H和Os4CL的表达，从源头上减少木质素的产出，对养殖业、造纸业和环境保护等都具有非常重大的意义。本研究通过对T1代转基因植株半定量RT-PCR分析、酶活测定、木质素和纤维素含量测定、组织切片观察、倒伏指数和农艺性状的测定，分析了沉默OsC4H和Os4CL基因对水稻茎秆木质素含量和抗倒性的影响，获得了以下研究结果：
1．通过潮霉素筛选和潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)的PCR检测，从T1代中鉴定出阳性植株，用作后续研究材料。转化载体上带有筛选标记基因(as-red)，阳性转基因植株的成熟种子呈红色。
2．对转基因和野生型植株进行了半定量RT-PCR分析，发现Os4CL基因在各株系中的转录水平有明显差异，其中4CL RNAi株系下降最为明显，其次是双干扰株系，在C4H RNAi株系中Os4CL的转录水平与野生型相比没有明显差异。OsC4H基因在各株系中的转录水平存在差异，在C4H RNAi株系中转录水平最低，其次是双干扰株系，而4CL RNAi株系中，没有发现Os C4H的转录水平有明显变化。
3．对转基因株系的4CL和C4H酶活分析比较。发现转基因株系的4CL酶活相对于野生型都有不同程度降低，其中4CL RNAi株系的4CL相对酶活下降最明显，比野生型降低约28.3％。在各转基因株系中，C4H酶活下降幅度最大的是C4H RNAi株系，比野生型平均下降约25.5％，4CL RNAi株系、C4HL RNAi株系和C4HLP RNAi株系依次比野生型下降约4.5％、11.6％和8.8％。
4．对转基因株系木质素和纤维素含量的测定结果表明，4CL RNAi株系、C4H RNAi株系、C4HL RNAi株系和C4HLP RNAi株系的木质素含量分别比野生型下降约27.5％、25.0％、19.2％和15.4％。而各转基因株系的纤维素含量都有不同幅度的升高，4CL RNAi株系、C4H RNAi株系、C4HL RNAi株系和C4HLPRNAi株系与野生型相比，平均含量分别升高7.3％、4.2％、1.4％和4.2％。
5．对转基因株系茎秆冷冻切片显微观察发现：在10×视野下，转基因植株茎秆的壁厚明显比野生型的薄，大、小维管鞘分布比野生型植株的疏散。在40×视野下发现，转基因植株的小维管鞘的颜色要比野生型的浅，其中C4HL RNAi株系和C4HLP RNAi株系的颜色稍微比野生型的稍浅，C4H RNAi株系和4CL RNAi株系的颜色深浅接近且较之野生型的浅很多，这表明沉默OsC4H和Os4CL基因降低了木质素在微管束部位的沉积。
6．对转基因植株进行了弯曲试验和倒伏指数的测定分析，结果显示：与野生型相比4CL RNAi株系的倒伏指数平均降低53.2％，C4H RNAi株系平均降低1.3％，C4HL RNAi株系平均降低36.5％，C4HLP RNAi株系平均降低30.5％。
7．对转基因株系进行了综合评价分析。发现C4H RNAi株系与野生型相比木质素含量显著降低、抗倒伏能力和产量方面基本没变化，尤其是C4H-3 RNAi株系，在保持抗倒伏能力和产量基本不变的同时，其木质素含量较之野生型下降了26.2％。虽然4CL RNAi株系茎秆的木质素含量与野生型相比明显降低，但其穗重也显著下降。因此沉默Os C4H基因比沉默Os4CL基因有利于获得降低木质素含量的优良转基因株。