水稻叶表面蜡质基因DRP3的图位克隆与功能分析

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ivan107
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
表面蜡质层是植物自我防护的屏障,在植物生长发育、减少非气孔水分蒸腾、提高耐旱性、减弱紫外光的伤害以及抵御病虫害侵袭等方面均起重要作用。深入理解植物叶表面蜡质的生理生化特点对于植物生物学研究具有非常重要的价值。  利用化学诱变剂MNU(N-Methyl-N-nitrosourea)处理水稻受精卵的方法,获得了一系列水稻叶表皮蜡质缺失(dripping-wet leaf, drp)突变体。本研究选取drp3突变体,其表型为叶片遇水后沾水,扫描电镜分析发现与野生型相比,突变体叶表皮蜡质晶体的密度显著降低,透射电镜结果表明突变体角质层的亚显微结构发生改变,其角质层表面多了一层透明蜡质层,整体厚度增加。生理分析和干旱胁迫实验进一步表明drp3叶片渗透性和失水率降低,植株变得更加耐旱。叶表面蜡质成分分析表明,突变体蜡质总量并未发生明显变化,但其超长链烷烃的含量明显高于野生型,该蜡质基因可能与超长链烷烃的代谢直接相关。  通过图位克隆方法分离到DRP3基因,该基因编码CYP96B亚家族的一个细胞色素P450酶,其拟南芥同源蛋白MAH1催化C29烷烃生成二级醇和酮类。序列分析结果发现G到A的突变引起了细胞色素P450保守结构域亚铁血红素结合环中氨基酸残基的突变,导致表型的突变。互补和抑制表达实验证实了DRP3基因就是目标基因。  RT-PCR和Real-time PCR结果表明DRP3在根、茎、叶、叶鞘和穗中均有表达,在叶片和叶鞘中表达量相对其他组织较高。转DRP3promoter: GUS植株GUS染色表明,该基因在各种组织中表达量都很低,各组织均未检测到明确信号。水稻叶原生质体结果表明DRP3定位于内质网。  在水稻中过量表达该基因发现,水稻植株的C29烷烃显著降低,C29一级醇显著升高;在拟南芥过量表达水稻DRP3基因,发现C29烷烃极显著降低,一级醇升高了约5倍,C29二级醇降低。拟南芥mah1-2突变体中异源表达水稻DRP3基因发现发现C29烷烃极显著降低,一级醇升高了约5倍,C29二级醇显著降低和C29酮类也降低。烟草瞬时转化实验表明,在底物和菌液混合注射下,C29一级醇显著升高。因此,在水稻、拟南芥和烟草中均能检测到C29烷烃降低,C29一级醇升高。上述结果表明DRP3可以催化C29烷烃生成C29一级醇。
其他文献
板书是辅助教学的传统手段,好的板书如同课堂学习的导游图,能让学生清楚地知道当堂课所学的重点、难点在什么地方,这样自然就能提升学生的学习效率.然而,遗憾的是传统板书一
期刊
WCDMA直放站是WCDMA网络的重要组成部分,WCDMA直放站不仅可以解决信号盲区的覆盖,而且可以减少小区边缘用户对其他用户的干扰,提高系统的容量。由于WCDMA系统在同一个载频上
秦岭是横亘于我国中西部的一条山脉,是我国南北之间的天然屏障.高峻的秦岭阻挡了湿润的海洋气团,使气团无法深入西北,同时也使北方的寒潮不能长驱南下,因此成为我国亚热带和
期刊
水稻矮化突变体对于阐明水稻生长发育调控的机理起着非常重要的作用,矮化的特性也被广泛应用于育种实践中;水稻种(亚种)间杂种具有强大的杂种优势,但是杂种不育限制了该优势的有
在测试系统中,需要将真实世界中的压力、温度、声音等物理现象通过传感器转换为微弱电压或电流再进行信号调理和A/D转换,由于检测现场的环境往往比较恶劣,被测量经传感器转换
目的:探讨逆针灸对过敏性哮喘大鼠血清白介素-2(IL-2)含量及肺组织中转录因子GATA结合蛋白3抗体(GATA-3)蛋白表达的影响.方法:将SD大鼠40只按随机数字表法分为正常对照组、模
氯酸盐和高氯酸盐是重要的化工原料,被大量应用于工农业生产.但它们是强氧化剂,对许多生物有明显的毒害效应.近二十年来,我国时有氯酸盐化工厂排污造成农业环境污染的纠纷出
国内要闻rn★新华社北京2月1日电2月1日,中共中央政治局常委、国务院总理、中央应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组组长李克强赴疫情防控国家重点医疗物资保障调度平
期刊
电源抑制(Power supply reiection、PSR)是低压差线性稳压器(low dropout linearregulaor、LDO)的一个重要性能参数,直接关系到LDO对于电源纹波的抑制能力及其输出纹波大小。
相较于广为人知的朱鹮,同样生活在秦岭的其他鸟类,人们对它们却知之甚少.下面就让我们来认识一下朱鹮的这些邻居吧秦岭朱鹮的兴朱鹮曾广布于我国的14个省,但自20世纪60年代以
期刊