论文摘要
水稻中关于OsOFPs基因家族成员的报道很少,对于相关蛋白功能也所知甚少。在拟南芥中,AtOFP蛋白与生长发育相关,可能抑制细胞伸长。本实验在以往的研究中,已从T-DNA插入突变体中分离了OsOFP2基因,构建了RNA干扰载体、过量表达载体等,并对其做了初步的功能验证和表达分析。本实验主要开展突变株的花药育性研究,并对OsOFP2与OsOFP1基因转入水稻植株后的功能进行了验证,主要结论如下：T-DNA插入突变株和转OsOFP2、OsOFP1基因水稻植株后代的结实率均很低,表现为花药败育。对花药长度进行观察,发现纯合突变株的花药长度最短,野生型最长,而杂合型介于两者之间。在转OsOFP2、OsOFP1基因水稻植株中的花药也比野生型要短小。花粉萌发试验表明突变株和转基因植株的花粉萌发率普遍比对应的野生型亲本要低,说明OsOFP基因的过量表达抑制了花粉的萌发。利用PCR技术以含有目的基因的BAC克隆为模板分别克隆分离了OsOFP2基因可能编码区上下游方向的两个启动子区序列：OsOFP2Pro和AntiOsOFP2Pro。将启动子分别与GUS报告基因构建成融合基因表达载体,经农杆菌介导获得了较多的转基因水稻植株。对转基因水稻总DNA的PCR分析证实报告基因已整合入转基因水稻基因组中。对转基因水稻不同组织中的GUS活性进行定性与定量测定,发现顺向OsOFP2Pro启动子能启动报告基因GUS的表达,而反向AntiOsOFP2Pro启动子并不能启动GUS的表达。对OsOFP2Pro方向的启动子序列进行预测分析,发现含有较多的可能与赤霉素和脱落酸合成等调控有关的一些顺式作用元件序列。对OsOFP2（?）（?）sOFP1转基因植株的包括穗、叶、茎、颖壳、种子、花药在内的各个部分和株高进行了观察,结果表明OsOFP2与OsOFP1基因的过量表达均导致转基因植株矮化、叶片宽厚和花药不育,这与之前报道过的拟南芥AtOFP基因所表现的性状类似。比较转基因植株与野生型植株同一部位细胞的形态差异,发现转基因植株的细胞要比野生型的短小。对幼苗进行赤霉素处理,能明显促进转基因植株的生长发育,使其恢复到正常表型。对目的基因表达量的检测表明,OsOFP2与OsOFP1基因在叶片内有较高的表达量,而对应的野生型植株叶片中并无表达,说明OsOFP2与OsOFP1基因表达量的提高,可能抑制了GA的合成,从而影响了植株的生长发育,导致花药败育。
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摘要ABSTRACT符号说明第一章 文献综述1.1 植物雄性不育的研究进展1.2 OFP研究进展第二章 花粉育性研究2.1 材料与方法2.1.1 水稻材料2.1.2 主要试剂和仪器2.1.3 花药长度和宽度的测量2.1.4 花粉萌发试验2.2 结果与分析2.2.1 花药长度和宽度的测量2.2.2 花粉萌发率的测定2.4 讨论第三章 OsOFP2基因启动子的克隆及其表达特性3.1 材料与方法3.1.1 实验材料3.1.2 主要试剂和仪器3.1.3 菌株与质粒3.1.4 PCR引物3.1.5 启动子区的鉴定及顺式作用元件的预测3.1.6 启动子片段的克隆与序列分析3.1.7 载体构建3.1.8 水稻的组织培养3.1.9 水稻幼苗DNA的提取3.1.10 转基因水稻植株总DNA的PCR分析3.1.11 GUS表达分析3.2 结果与分析3.2.1 OsOFP2启动子区顺式作用元件的预测分析3.2.2 OsOFP2Pro-GUS融合转基因水稻植株的获得与鉴定3.2.3 转基因融合基因在水稻植株中的表达3.3 讨论第四章 水稻OsOFP2基因的功能分析4.1 材料与方法4.1.1 实验材料4.1.2 主要试剂和仪器4.1.3 PCR引物4.1.4 转基因水稻植株总RNA的半定量分析4.1.5 激素处理试验4.1.6 植株茎、叶细胞形态的观察4.2 结果与分析4.2.1 转OsOFP2基因水稻植株的表型特征4.2.2 转OsOFP2基因水稻植株的细胞学特征4.2.3 转OsOFP2基因水稻对赤霉素的反应4.2.4 转OsOFP2基因水稻植株的表达分析4.3 讨论第五章 水稻OsOFP1基因的功能分析5.1 材料与方法5.1.1 实验材料5.1.2 主要试剂和仪器5.1.3 PCR引物5.1.4 转OsOFP1基因水稻植株的培育获得5.1.5 转OsOFP1基因水稻植株的PCR分析5.1.6 转基因水稻植株总RNA的半定量分析5.1.7 激素处理试验5.1.8 植株茎、叶细胞形态的观察5.2 结果与分析5.2.1 转OsOFP1基因水稻植株的获得与鉴定5.2.2 转OsOFP1基因水稻植株的表型特征5.2.3 转OsOFP1基因水稻植株的细胞特征5.2.4 转OsOFP1基因水稻对赤霉素的反应5.2.5 转OsOFP1基因水稻植株的表达分析5.3 讨论参考文献致谢
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