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茶陵野生稻是世界分布最北的两个普通野生稻居群之一,具有很强的耐冷性。为了克隆其耐冷相关基因,采用水稻基因表达芯片分析了其低温诱导下的转录组变化,鉴别出一些转录水平显著上调和下调的基因,基因芯片分析结果得到实时定量PCR分析结果的验证,OrCr1与OrCr2基因是从中筛选出的两个耐冷候选基因。为了探明这2个基因是否具有耐冷作用或其它作用,构建了两个由2xCaMV35S启动子驱动的RNA干扰载体pHB-OrCr1与pHB-OrCr2,并通过农杆菌介导法转入水稻日本晴中,分别获得了11株与13株独立的T0代RNAi植株,通过RT-qPCR法分析了RNAi植株中这2个基因的表达量,有9株RNAi植株表达量显著下调,表明干扰效果明显。用T0代RNAi植株繁殖了足够的T1代种子,90%的种子在添加了潮霉素的培养基上能正常发芽、成苗。对T0、T1代RNAi植株进行了耐冷性等表型分析,结果如下:1)自然低温(平均4.7℃)胁迫3天前后,T0代OrCr1基因RNAi植株再生苗电解质相对渗漏率增幅较野生型日本晴小,但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗电解质相对渗漏率增幅较野生型日本晴大。2)自然低温(平均4.7℃)胁迫3天前后,T0代OrCr1基因RNAi植株再生苗叶绿素含量降低幅度与野生型日本晴无显著性差异,但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗叶绿素含量降低幅度较野生型日本晴大。3)自然低温(平均4.7℃)胁迫3天前后,T0代OrCr1基因RNAi植株再生苗净光合速率下降幅度与野生型日本晴差异不显著,但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗净光合速率下降幅度较野生型日本晴大。低温下T0代OrCr1基因与OrCr2基因RNAi日本晴和野生型日本晴Fv/Fm均下降,但T0代OrCr2基因RNAi植株再生苗降幅更大。4)人工低温(恒温4.0℃)处理5天后,T1代OrCr1基因与OrCr2基因RNAi日本晴存活率分别为36.5%与10.3%,野生型日本晴幼苗存活率为12.5%;此外,OrCr1基因RNAi日本晴幼苗恢复生长时失水较慢。5)非逆境下,T0代OrCr1基因RNAi植株穗长、每穗粒数、千粒重、结实率和株高明显低于野生型日本晴,T0代OrCr2基因RNAi植株千粒重、结实率也明显低于野生型日本晴。以上结果说明:抑制OrCr1基因的表达,水稻的耐冷性增强;抑制OrCr2基因的表达,水稻的耐冷性减弱,它们可能是耐冷相关基因。