【摘要】：bHLH轉錄因子家族擁有眾多的家族成員,是植物生長發(fā)育過程中一類不可或缺的轉錄因子,在植物的形態(tài)建成、生理代謝、細胞和組織形成以及對環(huán)境的逆境響應等各個方面都發(fā)揮著十分重要的作用。目前在水稻中,OsbHLH153具體的功能還未被鑒定,對轉錄因子OsbHLH153的同源性分析發(fā)現(xiàn),OsbHLH153在水稻中具有兩個同源性很高轉錄因子OsbHLH172和OsbHLH174。本課題利用CRISPR/Cas9基因編輯技術,從反向遺傳學的角度對該轉錄因子及其同源因子的功能進行了初步研究。目前我們得到了以下幾方面的研究結果:(1)利用CRISPR/Cas9基因編輯技術獲得了osbhlh153/osbhlh172/osbhlh174的三突突變體、osbhlh153/osbhlh172的雙突突變體、osbhlh153/osbhlh174的雙突突變體以及osbhlh153、osbhlh172、osbhlh174的單突突變體,其中三突突變體的表型表現(xiàn)為植株株高變矮,結實率降低,而雙突突變體和單突突變體表型不明顯;(2)對三個基因分別構建過表達載體,在遺傳轉化過程,發(fā)現(xiàn)三個基因超表達后在組培階段就有很明顯的表型,并且這三個基因超表達后的表型是一樣的,具體表現(xiàn)為在分化階段,大部分轉化材料只增生愈傷而不分化莖葉,少數(shù)部分材料能分化出苗,這些苗子莖葉大多呈彎曲生長且根部伸長,同時產(chǎn)生許多不定根;(3)通過RiceXPro和HZAU CREP數(shù)據(jù)對三基因的表達模式分析,發(fā)現(xiàn)三基因均在水稻的愈傷、根、莖、葉以及胚乳中有較高的表達。目前,構建了三個基因的表達模式分析載體pPLV4/Promoter:3xGFP和pPLV15/Promoter:GUS,以期能夠進一步確定和分析三個基因在水稻中的表達模式;(4)通過酵母雙雜交轉化,我們初步篩選得到了與轉錄因子OsbHLH153、OsbHLH172以及OsbHLH174都能夠與轉錄因子OsbHLH175和OsbHLH176有相互作用,并且轉錄因子OsbHLH153與OsbHLH172有相互作用,OsbHLH172與OsbHLH174也存在相互作用。以上結果初步說明,OsbHLH153、OsbHLH172和OsbHLH174三基因在功能上具有很強的功能冗余性,在水稻體內(nèi)發(fā)揮的作用基本表現(xiàn)一致,主要表現(xiàn)為對水稻根、莖、葉的發(fā)育上影響,并且三個轉錄因子能夠與其他轉錄因子形成聚合物,從而對水稻的生長發(fā)育造成一定的影響。
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：Q943.2;S511

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