水稻自噬相關基因OsATG8c功能初步分析
發(fā)布時間：2021-07-03 10:41
自噬是真核生物中一種保守的物質降解途徑,對于植物的生長發(fā)育和抵御逆境脅迫具有重要作用,本文以水稻自噬相關基因OsATG8c的過表達株系35S-OsATG8c轉基因水稻株系為主要研究對象,對該基因的功能進行了初步研究,觀察其對水稻植株生長發(fā)育的影響以及在氮、碳脅迫和干旱脅迫中發(fā)揮的作用。主要結果如下所示:1、通過對ProOsATG8c-GUS轉基因水稻進行GUS組織化學染色后發(fā)現(xiàn),水稻自噬相關基因OsATG8c在水稻的根、莖、鞘、衰老葉片、新生葉片、孕穗期幼穗以及灌漿期穗部等組織部位都有表達,并對氮脅迫、碳脅迫和干旱脅迫均有響應。2、正常成長條件下,在生長發(fā)育方面,過表達OsATG8c降低了水稻的株高,增加了水稻的分蘗數目和生物量,提高了水稻葉片中的葉綠素含量。在產量方面,過表達OsATG8c提高了水稻的單株產量,產量構成因素中,過表達株系水稻的有效穗數顯著高于對照SN9816,但結實率和千粒重顯著低于SN9816。另外,35S-OsATG8c轉基因株系水稻的氮素吸收效率和氮素利用效率均得到了顯著提高,但稻米中蛋白質含量上升,直鏈淀粉含量降低,食味品質下降。3、在低...
【文章來源】：沈陽農業(yè)大學遼寧省
【文章頁數】：47 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
ProOsATG8c-GUS轉基因水稻不同時期及部位的GUS組織化學染色Fig.1GUShistochemicalstainingofProOsATG8c-GUStransgenicriceatdifferentpartsanddevelopmental
注：同列數字后字母不同者表示在 5%水平時差異顯著。 Note: The different capitals and capitals lowercase in the same line show the difference at significant level of 5%. 3.2.4 過表達 OsATG8c 基因對水稻食味品質的影響 利用 Foss 近紅外谷物品質分析儀對過表達 OsATG8c 轉基因水稻以及對照 SN9816的稻米品質進行了初步檢測。結果表明，過表達株系稻米中水分含量略低于對照，相差不大（圖 5A），蛋白質含量顯著高于對照而直鏈淀粉含量則顯著低于對照（圖 5B, C），食味值顯著低于對照（圖 5D），過表達 OsATG8c 是的稻米食味品質下降。
沈陽農業(yè)大學碩士學位論文213.2.5過表達OsATG8c基因對水稻生物量及氮素利用效率的影響對過表達OsATG8c轉基因水稻植株和SN9816的生物量及氮素利用效率檢測計算結果表明，在全氮和低氮條件下，過表達OsATG8c轉基因水稻植株積累了比對照更高的生物量，全氮條件下，過表達株系生物量提高了約25.72%，而低氮條件下，生物量也提高了約19.49%（圖6A）。伴隨著過表達株系生物量的顯著增加，相應的過表達株系的氮素吸收效率以及氮素利用效率無論是在全氮條件下還是在低氮條件下均顯著高于對照（圖6B,C）。A：過表達株系和對照在全氮（NS）以及低氮（NL）條件下積累的生物量；B：過表達株系和對照在全氮（NS）以及低氮（NL）條件下氮素的吸收效率；C：過表達株系和對照在全氮（NS）以及低氮（NL）條件下氮素利用效率。*表示差異顯著，P<0.05，**表示差異極顯著，P<0.01。圖6過表達OsATG8c提高了水稻對氮素的利用效率Fig.6OverexpressionofOsATG8cinricegreatlyimprovesNuptakeandutilizationefficiency3.2.6過表達OsATG8c基因增強了水稻的自噬活性為了觀察過表達OsATG8c基因對水稻自噬活性的影響，我們將苗齡14天的過表達株系和SN9816幼苗分別進行全氮和缺氮處理1天。對根部進行MDC染色后，通過激光共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，無論是在全氮還是缺氮條件下，過表達株系（L-37，L-42，L-142）的自噬體熒光信號數目均多于對照SN9816，缺氮條件下各株系的自噬體熒光信號數目又多于全氮條件，相對于SN9816，過表達株系在缺氮條件下增加的自噬體數目要更多（圖7）。過表達OsATG8c基因增強了水稻的自噬活性。SN9816為對照株系，L-37、L-42、L-142為OsATG8c基因的過表達株系，NS為全氮處理，ND為缺氮處理，小亮點為自噬體熒光信號，用紅色箭頭和方框標注。圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]植物細胞自噬研究進展[J]. 劉洋,張靜,王秋玲,侯歲穩(wěn). 植物學報. 2018(01)
[2]植物自噬的細胞學研究進展[J]. 劉沁松,王桂鳳. 生命科學. 2018(01)
[3]植物細胞選擇性自噬研究進展[J]. 楊小龍,李漾漾,劉玉鳳,齊明芳,李天來. 園藝學報. 2017(10)
[4]過表達GmATG8c基因提高大豆的低氮耐受性和產量[J]. 徐偉,劉生,游翔,梅圓圓,王丹,王寧寧. 植物生理學報. 2017(02)
[5]細胞自噬在植物細胞程序性死亡中的作用[J]. 黃曉,李發(fā)強. 植物學報. 2016(06)
[6]泛素-26S蛋白酶體系統(tǒng)參與調控植物免疫研究進展[J]. 游全遠,何祖華. 植物生理學報. 2016(06)
[7]細胞自噬在植物碳氮營養(yǎng)中作用的研究進展[J]. 任晨霞,龔清秋. 中國細胞生物學學報. 2014(04)
[8]活性氧對植物自噬調控的研究進展[J]. 景紅娟,周廣舟,譚曉榮,平康康,任雪建. 植物學報. 2012(05)
[9]水稻雜種后代籽粒直鏈淀粉和蛋白質含量選擇對產量和品質性狀的影響[J]. 李曉光,金正勛,劉海英,趙書宇,徐美蘭,張忠臣,沈鵬,張海彬. 東北農業(yè)大學學報. 2011(04)
[10]植物細胞自噬研究進展[J]. 王燕,劉玉樂. 中國細胞生物學學報. 2010(05)
博士論文
[1]谷子自噬相關基因SiATG8a調控植物低氮脅迫響應的功能分析[D]. 李微微.哈爾濱師范大學 2017
碩士論文
[1]水稻自噬相關基因OsATG7功能研究[D]. 孟盼盼.華中農業(yè)大學 2016
本文編號：3262424
【文章來源】：沈陽農業(yè)大學遼寧省
【文章頁數】：47 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
ProOsATG8c-GUS轉基因水稻不同時期及部位的GUS組織化學染色Fig.1GUShistochemicalstainingofProOsATG8c-GUStransgenicriceatdifferentpartsanddevelopmental
注：同列數字后字母不同者表示在 5%水平時差異顯著。 Note: The different capitals and capitals lowercase in the same line show the difference at significant level of 5%. 3.2.4 過表達 OsATG8c 基因對水稻食味品質的影響 利用 Foss 近紅外谷物品質分析儀對過表達 OsATG8c 轉基因水稻以及對照 SN9816的稻米品質進行了初步檢測。結果表明，過表達株系稻米中水分含量略低于對照，相差不大（圖 5A），蛋白質含量顯著高于對照而直鏈淀粉含量則顯著低于對照（圖 5B, C），食味值顯著低于對照（圖 5D），過表達 OsATG8c 是的稻米食味品質下降。
沈陽農業(yè)大學碩士學位論文213.2.5過表達OsATG8c基因對水稻生物量及氮素利用效率的影響對過表達OsATG8c轉基因水稻植株和SN9816的生物量及氮素利用效率檢測計算結果表明，在全氮和低氮條件下，過表達OsATG8c轉基因水稻植株積累了比對照更高的生物量，全氮條件下，過表達株系生物量提高了約25.72%，而低氮條件下，生物量也提高了約19.49%（圖6A）。伴隨著過表達株系生物量的顯著增加，相應的過表達株系的氮素吸收效率以及氮素利用效率無論是在全氮條件下還是在低氮條件下均顯著高于對照（圖6B,C）。A：過表達株系和對照在全氮（NS）以及低氮（NL）條件下積累的生物量；B：過表達株系和對照在全氮（NS）以及低氮（NL）條件下氮素的吸收效率；C：過表達株系和對照在全氮（NS）以及低氮（NL）條件下氮素利用效率。*表示差異顯著，P<0.05，**表示差異極顯著，P<0.01。圖6過表達OsATG8c提高了水稻對氮素的利用效率Fig.6OverexpressionofOsATG8cinricegreatlyimprovesNuptakeandutilizationefficiency3.2.6過表達OsATG8c基因增強了水稻的自噬活性為了觀察過表達OsATG8c基因對水稻自噬活性的影響，我們將苗齡14天的過表達株系和SN9816幼苗分別進行全氮和缺氮處理1天。對根部進行MDC染色后，通過激光共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，無論是在全氮還是缺氮條件下，過表達株系（L-37，L-42，L-142）的自噬體熒光信號數目均多于對照SN9816，缺氮條件下各株系的自噬體熒光信號數目又多于全氮條件，相對于SN9816，過表達株系在缺氮條件下增加的自噬體數目要更多（圖7）。過表達OsATG8c基因增強了水稻的自噬活性。SN9816為對照株系，L-37、L-42、L-142為OsATG8c基因的過表達株系，NS為全氮處理，ND為缺氮處理，小亮點為自噬體熒光信號，用紅色箭頭和方框標注。圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]植物細胞自噬研究進展[J]. 劉洋,張靜,王秋玲,侯歲穩(wěn). 植物學報. 2018(01)
[2]植物自噬的細胞學研究進展[J]. 劉沁松,王桂鳳. 生命科學. 2018(01)
[3]植物細胞選擇性自噬研究進展[J]. 楊小龍,李漾漾,劉玉鳳,齊明芳,李天來. 園藝學報. 2017(10)
[4]過表達GmATG8c基因提高大豆的低氮耐受性和產量[J]. 徐偉,劉生,游翔,梅圓圓,王丹,王寧寧. 植物生理學報. 2017(02)
[5]細胞自噬在植物細胞程序性死亡中的作用[J]. 黃曉,李發(fā)強. 植物學報. 2016(06)
[6]泛素-26S蛋白酶體系統(tǒng)參與調控植物免疫研究進展[J]. 游全遠,何祖華. 植物生理學報. 2016(06)
[7]細胞自噬在植物碳氮營養(yǎng)中作用的研究進展[J]. 任晨霞,龔清秋. 中國細胞生物學學報. 2014(04)
[8]活性氧對植物自噬調控的研究進展[J]. 景紅娟,周廣舟,譚曉榮,平康康,任雪建. 植物學報. 2012(05)
[9]水稻雜種后代籽粒直鏈淀粉和蛋白質含量選擇對產量和品質性狀的影響[J]. 李曉光,金正勛,劉海英,趙書宇,徐美蘭,張忠臣,沈鵬,張海彬. 東北農業(yè)大學學報. 2011(04)
[10]植物細胞自噬研究進展[J]. 王燕,劉玉樂. 中國細胞生物學學報. 2010(05)
博士論文
[1]谷子自噬相關基因SiATG8a調控植物低氮脅迫響應的功能分析[D]. 李微微.哈爾濱師范大學 2017
碩士論文
[1]水稻自噬相關基因OsATG7功能研究[D]. 孟盼盼.華中農業(yè)大學 2016
本文編號：3262424
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