水稻抗逆候选基因OsSTAP1的功能分析.pdf

Secrecy: 11哪帅帆㈣㈣哪删帅心。V2787974 No. Chinese Academy ofAgricultural Sciences Master Dissertation Function Analysis ofStress Tolerance Gene OsSTAPl in 础ce :Yang Sheng Supervisor: Zhi—Kang Advisor: Bin—Ying Major:Crop ic&Breeding Specialty:Rice Molecular Breeding May 2015 万方数据独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进i亍的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中国农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:物至时间: w眵年6月弓日关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定,即:中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。研究生签名:晒至时间: W】孓年6月.;日新虢签时间:刃以年乡月;日万方数据中国农业科学院硕士学位论文评阅人、答辩委员会签名表论文题目水稻抗逆候选基因OsSTAPl的功能分析论文作者杨圣专业作物遗传育种研究方向水稻分子育种指导教师黎志康培养单位(研究所) 作物科学研究所硕(博) 姓名职称单位专业签名导师评硕导口华中农业大学植物科学与技术学作物遗传\\ 余四斌教授博导口院作物遗传改良国家重点实验室育种阅副研究硕导口作物遗传\\ 人沈希宏中国水稻研究所员博导口育种答生物化学与苇描辩硕导口中国科学院遗传与发育研究主朱保葛研究员分子生物学席博导口所硕导口中国科学院遗传与发育研究生物化学与 V c 辩硐彬孙传清教授硕导口中国农业大学农学与生物技作物遗传委博导口术学院植物遗传育种系育种徐建龙研究员硕导口中国农业科学院作物科学研作物遗传事潋员博导口究所育种硕导口中国农业科学院作物科学研作物遗传\栅高用明研究员育种博导口究所硕导口中国农业科学院作物科学研植物病理/毛枷周永力研究员博导口究所学会议记录(秘书) 王小倩论文答辩时间地点 (Ethylene Responsive Factors,ERFs)是植物特有的AP2/EREBP转录因子弧家族,参与植物的生长发育、新陈代谢、抗病及各种非生物胁迫的应答过程。植物的胁迫应答过程是一个多途径、多基因参与的复杂调控过程。发掘水稻抗逆功能候选基因并验证其功能,有助于完善水稻响应环境胁迫的分子调控嗍络和生理调控机制,为基因工程培育抗逆新品种提供基因资源。本研究前期采用基因:落片技术分析水稻品种日本晴苗期在不同非生物胁迫处理下的表达谱变化,检测到42个胁迫差异表达的AP2/EREBP基因,其中有2个基因应答所有胁迫反应。本研究对其中一一个基因(Os0390183000)进行进一‘步生物信息学分析和抗逆功能验证。根据数据库中OsSTAPl基因的cDNA序列设计引物,从日本晴中扩增获得全长1005bp CDS序列,编码334 个氨基酸。该基因编码蛋白包含一‘个AP2保守结合结构域,—box(ERE元件), AP2结构域上具有保守的A14和D19,属于ERF亚家族。聚类分析发现OsSTAPl蛋白属于ERF 亚家族的第4分支,与拟南芥的抗逆蛋白ATl953910位于同一分支。OsSTAPl基因转录调控区域存在激素响应、胁迫诱导相关顺式元件。GFP融合蛋白Ⅱ细胞定位结果显示OsSTAPl蛋白位于细胞核内。水稻经过不同激素和逆境胁迫处理后进行RT-PCR分析,结果显示OsSTAPl基因受到不同激素和逆境胁迫的诱导衷达。通过农杆菌介导法转化水稻品种日本晴进一步分析OsSTAPl基因的耐盐功能。对转基因株系的RT-PCR检测和Southem blot检测发现,OsSTAPl基因整合到水稻基因组中并在大部分转基因株系中过量表达。在高盐胁迫下,转基因植株表现出较强的耐受力以及胁迫后恢复能力,并且转基因株系叶片中的SOD、POD、CAT酶的活性比野生型高。研究结果表明,OsS