水稻獨(dú)腳金內(nèi)酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白同源基因參與根毛發(fā)育及響應(yīng)外界氮磷養(yǎng)分的研究
本文選題:獨(dú)腳金內(nèi)酯 + 根毛發(fā)育; 參考:《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:獨(dú)腳金內(nèi)酯是近期發(fā)現(xiàn)的新型植物激素,能刺激寄生植物種子的萌發(fā),并具有調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的一系列作用,如:激發(fā)叢枝菌根真菌菌絲分枝從而促進(jìn)真菌和植物建立共生關(guān)系,抑制地上部分枝從而改變植物的生長(zhǎng)構(gòu)型,影響根生長(zhǎng)和發(fā)育等。就獨(dú)腳金內(nèi)酯在植物體中的移動(dòng)而言,學(xué)術(shù)界目前僅克隆和鑒定了矮牽;ㄖ械莫(dú)腳金內(nèi)酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白PhPDR1的分子生物學(xué)功能。本論文對(duì)水稻中獨(dú)腳金內(nèi)酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的同源基因OsPDR8參與根毛生長(zhǎng)發(fā)育以及植物響應(yīng)外界氮磷養(yǎng)分的相關(guān)性進(jìn)行了研究,主要結(jié)果如下:獨(dú)腳金內(nèi)酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白同源基因OsPDRB被T-DNA插入后,導(dǎo)致水稻突變體即.ospdr8的根毛生長(zhǎng)對(duì)外源獨(dú)腳金內(nèi)酯(GR24)的反應(yīng)更為敏感。與野生型及獨(dú)腳金內(nèi)酯合成缺陷突變體d10相比,發(fā)現(xiàn)外界GR24濃度為1×10-8 M時(shí)將顯著促進(jìn)ospdr8突變體的根毛生長(zhǎng),而GR24達(dá)3×10-6M時(shí)則抑制ospdr8植株的根毛伸長(zhǎng)。在植物的地上部和根系中,發(fā)現(xiàn)osPDR8基因表達(dá)水平均受GR24的誘導(dǎo)上調(diào)。GR24處理30分鐘后,osPDR8在地上部的表達(dá)量明顯增加;當(dāng)GR24處理時(shí)間達(dá)60分鐘時(shí),OSPDR8在地上部和地下部的表達(dá)量達(dá)到最高水平。osPDR8啟動(dòng)子(PrOOsPDR8)的活力研究發(fā)現(xiàn),PrOOsPDR8驅(qū)動(dòng)的GFP表達(dá)信號(hào)在GR24處理30分鐘后開始出現(xiàn),GR24處理1小時(shí)后則GFP信號(hào)明顯增強(qiáng),進(jìn)一步說明了OsPDR8的轉(zhuǎn)錄表達(dá)受GR24的誘導(dǎo)調(diào)控,以及OsPDR8啟動(dòng)子的序列中應(yīng)或很可能含有響應(yīng)GR24順式元件。OsPDR8的表達(dá)亦受植物缺氮和缺磷條件的誘導(dǎo)。與對(duì)照相比,缺氮三天后水稻根中OsPDR8的mRNA量顯著增加,補(bǔ)給銨態(tài)氮或硝態(tài)氮三小時(shí)后,其表達(dá)量迅速降低;水稻缺磷三天后根系中OsPDR8的轉(zhuǎn)錄增加(但缺磷1天的和對(duì)照無顯著差異),缺磷三天后補(bǔ)充正常量的磷素,OsPDR8的表達(dá)量隨即降低到對(duì)照的水平。由此推測(cè)OsPDR8作為可能性的獨(dú)腳金內(nèi)酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白很可能參與了獨(dú)腳金內(nèi)酯作用下的水稻氮磷營(yíng)養(yǎng)生理。基因功能異源表達(dá)研究發(fā)現(xiàn),OsPDR8超表達(dá)的擬南芥植株比其野生型更耐受高濃度GR24的生長(zhǎng)環(huán)境(100M和20μM),在一定程度上可緩解較高量獨(dú)腳金內(nèi)酯的脅迫作用。綜上,水稻OsPDR8與其同源蛋白PhPDR1類似,很可能是一種獨(dú)腳金內(nèi)酯的輸出或外運(yùn)載體蛋白,而OsPDR8的轉(zhuǎn)運(yùn)底物如獨(dú)腳金內(nèi)酯可能與其他激素相互作用,以至于可能改變表皮細(xì)胞的生長(zhǎng)素濃度,從而影響根毛生長(zhǎng),以及調(diào)控水稻對(duì)氮、磷養(yǎng)分狀況變化的反應(yīng)。
[Abstract]:In this paper , it was found that the expression of OsPDR8 gene OsPDR8 was 1 脳 10 - 8 M .
The activity of OsPDR8 promoter ( PrOOsPDR8 ) showed that the expression of OsPDR8 in rice roots began to appear after 30 minutes of GR24 treatment .
It is found that OsPDR8 is more likely to be involved in the growth environment of high - concentration GR24 than its wild - type . The gene function of OsPDR8 is similar to that of its homologous protein PhPDR1 , and it is likely that OsPDR8 is more tolerant to the growth environment of high concentration GR24 than its wild - type .
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S511
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本文編號(hào):1766311
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