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RUS是Root Ultraviolet Sensitive的简称。RUS基因存在于拟南芥、水稻、苔藓、人等的基因组中。RUS基因是在2008年被命名的,在拟南芥中发现了rus突变株并且提出了RUS基因在拟南芥中信号传导的可能机制。在水稻基因组中存在着六个RUS基因,根据他们在水稻基因组中的位置,并且分别把他们命名为OsRUS1(04g22360),OsRUS2(Os04g43690),OsRUS3(Os03g11500), OsRUS5(Os01g04860), OsRUS6A(Os01g66350),和OsRUS6B(Os05g34650)。本实验研究的基因就是水稻中的OsRUS2。本实验想进一步研究RUS基因在水稻中的功能并且证实它的功能是否和拟南芥中的功能相似。
从美国密歇根大学专业水稻数据库(http://rice.plantbiology.msu.edu/)下载OsRUS2基因全长序列(LOC Os04g43690.1)和(LOC Os04g43690.2)分别按照全长目的基因来设计引物,通过RT-PCR克隆得到OsRUS2.1和OsRUS2.2 cDNA全长序列,将这段序列装载到带有组成型启动子UBI的表达载体pXW上,构建超表达载体。另外以位于OsRUS2.1的ORF内从+580位至+1002位的片段构建RNAi干涉载体。以超表达和RNAi两条途径分别使OsRUS基因表达上调或下降。构建好载体后采用农杆菌介导法侵染水稻胚性愈伤组织,获得含有Os RUS2的转基因植株并且获得T1代的种子,利用T1代种子催芽后通过半定量筛选出表达量有变化的植株;然后再用以上表达量有变化的T1种子在含有潮霉素的1/2NB培养基中无菌催芽,含潮霉素的1/2NB培养基催芽的种子分两种情况处理:暗培养下催芽和在含UVB的培养箱中光照催芽,然后观察其表型变化。获得的抗潮霉素转基因苗再用潮霉素引物对其鉴别,对获得的阳性苗正常水培,观察它的根长回复情况。
通过以上的处理,本实验发现:在暗培养和光培养下,过表达植株的表型差异很明显:在光照(含极低剂量UVB)的条件下,它的根和地上部的发育明显受到阻碍变得很短;有趣的是:发育受阻的过表达植株在去除光照后,根和地上部的发育又会得到恢复。
综上所述,在有光照的情况下,与野生型植株和干涉植株相比,OsRUS2基因的过量表达使水稻植株的根长变短。这和拟南芥中所发现的rus突变株的表型是一致的。