论文摘要
盐碱、干旱和低温等非生物胁迫是导致作物减产、品质下降和限制作物地理分布的主要因素,尤其是低温胁迫可以引起作物的大幅度减产,是目前世界范围内普遍存在的问题。随着抗逆性分子机制研究的日益深入,研究者发现在逆境胁迫条件下一些基因的表达量发生了明显的变化,对这些基因进行遗传转化可以直接提高植物的耐逆性,从而更加显著的改良作物抗逆性的效果。空育131是广泛种植于东北地区的水稻品种,具有耐寒高产的特性。本研究以实验室前期对空育131水稻品种做的数字基因表达谱结果为基础,筛选出了一个受低温胁迫表达量变化明显的基因——海藻糖-6-磷酸磷酸酶OsTPPl基因,通过半定量RT-PCR和Real time-PCR实验对冷胁迫不同时间OsTPPl基因进行表达分析,克隆该基因并进行了拟南芥的遗传转化,最终获得转基因植株。本研究在提高植物耐逆性方面具有重要的研究价值,为农作物抗冷基因工程的应用提供理论依据及基因资源。主要研究结果如下：1.OsTPP1基因的表达分析：利用半定量RT-PCR和Real Timeu-PCR的方法对冷胁迫处理的水稻材料中目的基因的表达量变化进行检测,结果表明,OsTPP1基因在冷胁迫条件下瞬时表达,冷胁迫24小时以内耐冷水稻空育131OsTTP1基因持续表达,龙粳11中OsTPPl基因表达无规律性,两种水稻抗冷性的差异很可能由于TPP1基因表达转录调控水平差异所导致。.2.OsTTP1基因全长的克隆及序列分析：以水稻空育131 cDNA为模板,通过PCR扩增,克隆了一个与冷胁迫相关的OSTPP1基因,该基因全长cDNA序列1478bp,其中CDS区共1113bp,编码371个氨基酸。3.植物表达载体的构建及遗传转化：将OsTPP1基因连接到植物表达载体pBI121*上,采用农杆菌介导的沾花絮.法对模式植物拟南芥进行遗传转化,对T2代转基因拟南芥的纯合体进行分子生物学检测,转化效率为2%,转基因拟南芥植株受抑制的程度明显低于野生型,说明超量表达TPP1基因提高了拟南芥对低温的抗性,进一步确定TPP1基因为植物逆境胁迫中重要的耐逆基因。