检索结果-南通市图书馆

作者：孙加云南京农业大学

学位级别：硕士

日益加剧的干旱缺水问题严重影响了我国粮食生产和经济的发展,已成为农作物产量最重要的一个限制因子。干旱胁迫下,植物的形态结构不仅发生了适应性变化,体内的细胞生理代谢过程也受到限制,其中对植物光合作用的影响是造成作物减产的重... 详细信息

日益加剧的干旱缺水问题严重影响了我国粮食生产和经济的发展,已成为农作物产量最重要的一个限制因子。干旱胁迫下,植物的形态结构不仅发生了适应性变化,体内的细胞生理代谢过程也受到限制,其中对植物光合作用的影响是造成作物减产的重要原因之一。因此,改良水稻品种的耐旱性是学者们值得关注的研究方向。通过挖掘水稻的干旱相关基因,进一步利用分子生物学手段揭示其作用机制,为提高农产品产量与品质打下了理论基础。水通道蛋白参与植物的生长发育,代谢的调控,及非生物的应答。本论文研究一个功能未知的水稻水通道蛋白ospip2;3,其属于MIPs大家族中PIPs亚组的一个成员。首先,我们成功克隆出ospip2;3的CDS全长序列,检测了其在水稻生长发育过程的时间及空间上的表达模式,主要在水稻的根中表达,特别在各时期的根部中转录丰度相对最高。干旱（PEG6000）与盐胁迫下表达模式分析,ospip2;3能被干旱及盐所诱导。烟草中的亚细胞定位结果显示ospip2;3蛋白定位于细胞质膜。故认为ospip2;3可能参与植物对干旱及盐害反应。为探寻上述假设是否成立,通过构建ospip2;3过表达及RNAi干扰载体,并获得了相应水稻转基因株系。ospip2;3过表达及RNAi干扰转基因株系经PEG6000处理后,较之于对照的野生型,ospip2;3过表达株系对干旱有耐受性,其存活率高,叶片细胞的损伤程度低,植株形态上表现为株高偏高,根长略长,鲜重较重;而ospip2;3 RNAi干扰转基因株系对干旱敏感,其存活率低,叶片细胞死亡多。此外,测定了与氧化胁迫相关的电导率,MDA,ROS及脯氨酸含量,结果表明在干旱胁迫下ospip2;3过表达株系受到的氧化胁迫伤害较小,而ospip2;3 RNAi干扰转基因株系却相反。同时对ospip2;3过表达及RNAi干扰转基因株系进行了盐胁迫,然而各转基因株系与野生型之间无显著差异,表明与ospip2;3的调节功能与盐胁迫反应无关。综上,过表达ospip2;3提高水稻对干旱的耐受性,归因于ospip2;3增强根部对水分的吸收,合成更多的渗透保护剂,降低了氧化胁迫带来的伤害等。ospip2;3参与调控水稻对干旱的响应但不参与对盐害的反应。

关键词：水稻水通道蛋白 ospip2 3 干旱胁迫

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水通道蛋白ospip1;1与ospip2;6协同调控水稻耐旱性

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分子植物育种 2024年

作者：方维聪张云超余庆廖志刚罗利军华中农业大学植物科学与技术学院上海市农业生物基因中心

为研究植物水通道蛋白ospip1;1与ospip2;6在水稻抗旱方面发挥的作用，本研究采用了酵母双杂交、RT-qPCR、亚细胞定位等分子生物学方法。本研究以水稻品种‘中花11’（ZH11）及其突变体ospip1;1、ospip2;6、ospip1;1/ospip2;6作为研究材... 详细信息

为研究植物水通道蛋白ospip1;1与ospip2;6在水稻抗旱方面发挥的作用，本研究采用了酵母双杂交、RT-qPCR、亚细胞定位等分子生物学方法。本研究以水稻品种‘中花11’（ZH11）及其突变体ospip1;1、ospip2;6、ospip1;1/ospip2;6作为研究材料，经干旱处理，发现突变体对干旱胁迫更敏感，其存活率在复水后显著低于野生型，ospip2;6突变体的存活率显著低于ospip1;1突变体，但是与ospip1;1/ospip2;6双突变体的存活率相当，表明ospip1;1与ospip2;6可能通过协同作用调控水稻抗旱性。研究发现ospip1;1与ospip2;6的表达量受PEG6000诱导，表明它们在转录水平响应干旱胁迫。酵母双杂交实验证明ospip1;1与ospip2;6存在直接相互作用；亚细胞定位结果显示，ospip2;6能将ospip1;1从细胞质募集到细胞膜上。综上所述，ospip1;1与ospip2;6可能形成复合体从而协同调控水稻耐旱性。本研究结果将为进一步探讨水稻PIP1和PIP2之间的内在联系提供参考依据。

关键词：水稻抗旱性 ospip1 1 ospip2 6

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Differential Responses of Water Uptake Pathways and Expression of Two Aquaporin Genes to Water-Deficit in Rice Seedlings of Two Genotypes

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Rice science 2017年第4期24卷 187-197页

作者： XUAi-hua CUIKe-hui WANGWen-cheng WANGZhen-mei HUANG Jian-liang NIE Li-xiao LI Yong PENG Shao-bing National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement/Ministry of Agriculture Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in the Middle Reaches of the Yangtze River/College of Plant Science and Technology Huazhong Agricultural UniversityWuhan 430070China Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry Jingzhou 434023China

Water-deficit （WD） is a major abiotic stress constraining crop productivity worldwide. Zhenshan 97 is a drought-susceptible rice genotype, while IRAT109 is a drought-resistant one. However, the physiological basis of the difference remains unclear. These two genotypes had similar total water uptake rates under both WD and well-watered （WW） conditions, and their water uptake rates under WD were significantly decreased compared with those under WW. However, the water uptake rate via the cell-to-cell pathway was significantly increased in Zhenshan 97 but decreased in IRAT109 under WD, whereas the opposite trends were observed through the apoplastic pathway. These results indicated that the stress responses and relative contributions of these two water uptake pathways were associated with rice genotype under WD. The expression levels of ospip2;4 and ospip2;5 genes were significantly higher in roots of Zhenshan 97 than in IRAT109 under the two conditions. ospip2;4 expression in roots was significantly up-regulated under WD, while ospip2;5 expression showed no significant change. These results suggest that the expression levels of ospip2;4 and ospip2;5 in rice are dependent on genotype and water availability. Compared with Zhenshan 97, IRAT109 had a higher root dry weight, water uptake rate and xylem sap flow rate, and lower leaf water potential and root porosity under WD, which might be responsible for the drought resistance in IRAT109.

关键词： aquaporin expression ospip2 4 ospip2 5 rice root porosity water-deficit water uptake pathway

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OsDRT1调控水稻抗旱性的分子机制研究

OsDRT1调控水稻抗旱性的分子机制研究

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作者：方维聪华中农业大学

学位级别：硕士

水稻为半水生作物,水稻生产需要消耗大量的水资源,同时排放大量甲烷。近年来,极端天气频发,干旱胁迫严重制约了水稻生产,威胁人类粮食安全。因此,解析水稻抗旱机理,挖掘水稻抗旱基因,培育抗旱水稻品种,是应对环境胁迫的有效途径。本实... 详细信息

水稻为半水生作物,水稻生产需要消耗大量的水资源,同时排放大量甲烷。近年来,极端天气频发,干旱胁迫严重制约了水稻生产,威胁人类粮食安全。因此,解析水稻抗旱机理,挖掘水稻抗旱基因,培育抗旱水稻品种,是应对环境胁迫的有效途径。本实验室前期通过GWAS定位和克隆到一个抗旱相关基因,将其命名为OsDRT1(Rice Drought Resistence 1)。本研究立足于解析OsDRT1的功能,主要结果如下:***1编码一个含有三段跨膜结构域的膜蛋白。亚细胞定位结果表明,OsDRT1主要定位于内质网膜和细胞膜,单独缺失任一跨膜结构域仍可定位于细胞膜上;而同时缺失其中2个跨膜结构域时,主要定位于细胞质内,不能入核;当同时缺失3个跨膜结构域时,OsDRT1则分布于细胞核和细胞质中。***1在籼粳稻间存在显著分化。对270份水稻核心种质进行一代测序,结果发现OsDRT1在籼粳稻CDS区存在显著分化。通过检测粳稻和籼稻主要单倍型的亚细胞定位模式,表明籼稻类型的OsDRT1更多地聚集在细胞质中,粳稻类型的OsDRT1则主要分布在内质网膜上。3.双分子荧光互补实验表明,OsDRT1与两个水通道蛋白Os PIP1;1、Os PIP2;6存在相互作用。酵母双杂交实验表明Os PIP1;1和Os PIP2;6之间也存在互作。4.利用CRISPR-Cas9技术创制了osdrt1、ospip1;1、ospip2;6突变体以及OsDRT1过表达植株。在干旱胁迫下,osdrt1突变体植株的存活率显著高于野生型日本晴,过表达植株的存活率则显著低于野生型,说明OsDRT1负调控水稻抗旱性;ospip1;1、ospip2;6突变体植株的存活率显著低于野生型,说明Os PIP1;1、Os PIP2;6正调控水稻抗旱性。测定osdrt1突变体和野生型的离体叶片失水速率,结果表明,osdrt1突变体的叶片失水速率低于野生型。5.对OsDRT1的组织表达模式分析表明,OsDRT1在水稻各个组织中均有表达,在叶片中表达量最高。6.表型调查发现,在正常水分管理下,osdrt1突变体的分蘖数、有效穗数与野生型日本晴没有明显差异,而株高、生物量、结实率和单株产量均显著高于野生型;在干旱胁迫条件下,osdrt1突变体的有效穗数、生物量、单株产量均显著高于野生型,株高、分蘖数、结实率无明显差异,表明OsDRT1突变能够有效提高水稻抗旱性。综上所述,OsDRT1蛋白通过与水通道蛋白Os PIP1;1和Os PIP2;6相互作用并影响它们的功能,从而调控水分的吸收或散失,最终负调控水稻抗旱性,但其分子作用机制仍需进一步研究。

关键词：水稻抗旱性 OsDRT1 ospip1 1 ospip2 6

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