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Agricultural Sciences in China 2010年第2期9卷 157-162页

作者： LI Kuan, WANG Chuang, YING Shan and SHOU Hui-xia State Key Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry, College of Life Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, P.R.China State Key Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry College of Life Sciences Zhejiang University Hangzhou 310058 P.R. China

As a retrotransposon, tos17 was a useful tool for rice genetic and functional genomic research. To ascertain the feasibility of constructing a tos17 insertion mutation library in the rice cultivar Shishoubaimao, the genetic and expression characteristics of tos17 were analyzed. We made solid and suspension tissue cultures and confirmed the copy numbers of tos17 at different time points in both tissue culture processes by real-time quantitative PCR （RT-qPCR）. Three primary copies of tos17 were detected in naturally grown Shishoubaimao. tos17 was activated by tissue culture, and the copy numbers of tosI7 increased along with a prolonged tissue culture time in both the Nipponbare and the Shishoubaimao cultivars. Therefore, Shishoubaimao is a potential candidate for constructing a tos17 insertion mutant library. Compared with Nipponbare, tos17 was more active in Shishoubaimao during tissue culture. Higher copy numbers of tos17 were obtained with the suspension tissue culture process than with the solid tissue culture process over the same time courses. We concluded that 3-4 months of suspension tissue culture time is suitable for constructing a tos17 insertion mutant library in Shishoubaimao.

关键词： Shishoubaimao tissue culture tos17 copy number insertion mutant library

逆转座子tos17的激活与水稻白叶枯病成株抗性的关系

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遗传 2005年第2期27卷 181-184页

作者：沙爱华黄俊斌张端品华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室国家农作物分子技术育种中心武汉430070

为了研究水稻白叶枯病成株抗性是否与逆转子激活有关,运用 SSAP (sequence specific amplification poly morphism) 对成株抗性品种苗期和成株期接种白叶枯病原菌、清水接种及健康植株的基因组进行了逆转座子扫描。在筛选的约2 000个逆... 详细信息

为了研究水稻白叶枯病成株抗性是否与逆转子激活有关,运用 SSAP (sequence specific amplification poly morphism) 对成株抗性品种苗期和成株期接种白叶枯病原菌、清水接种及健康植株的基因组进行了逆转座子扫描。在筛选的约2 000个逆转座子基因片段中,9个受苗期生长发育诱导激活,两个受成株期生长发育诱导激活,苗期和成株期各有3个受病原菌诱导激活。苗期生长发育诱导激活产生的逆转座子数目高于成株期,而病原菌诱导产生的逆转座子数目与成株期相当,表明水稻白叶枯病成株抗性可能与生长发育诱导的逆转座子激活相关。

关键词：水稻白叶枯病成株抗性 tos17

水稻组织培养中tos17诱发体细胞无性系变异纯合体筛选技术初探

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河南农业科学 2005年第6期34卷 40-42页

作者：黄冰艳吉万全海燕康明辉侯大虎 Fleming Joy 李忠谊 Rahman Sadequr 西北农林科技大学农学院陕西杨凌712100 河南省农业科学院生物技术研究所河南郑州450002 澳大利亚联邦科学与工业研究院植物所

利用PCR技术对从日本引进的tos17插入水稻极限糊精酶基因变异体后代进行了插入位点鉴定和纯合体筛选分析。结果表明,利用tos17末端2 6bpDNA序列和插入位点上下游各2 0 0bp和30 0bp处的目标基因序列片段设计引物,可以有效地进行tos17插... 详细信息

利用PCR技术对从日本引进的tos17插入水稻极限糊精酶基因变异体后代进行了插入位点鉴定和纯合体筛选分析。结果表明,利用tos17末端2 6bpDNA序列和插入位点上下游各2 0 0bp和30 0bp处的目标基因序列片段设计引物,可以有效地进行tos17插入突变纯合体筛选,为突变体的进一步利用提供了分子依据。

关键词：水稻体细胞无性系变异反转录转座子 tos17

OsXXT1基因在水稻根毛发育中的功能研究和逆转座子tos17的转座特征分析

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OsXXT1基因在水稻根毛发育中的功能研究和逆转座子TOS17的转座特...

作者：李宽浙江大学

学位级别：硕士

根毛是根表皮细胞上突起的长管状细胞,它通过极大地增加根系表面积来帮助植物更好的吸收养分,实现土壤固着以及与微生物的互作。之前通过对EMS突变体库筛选得到了一个水稻短根毛突变体ksrh2(kasalath shoot root hair mutant2),水培条件... 详细信息

根毛是根表皮细胞上突起的长管状细胞,它通过极大地增加根系表面积来帮助植物更好的吸收养分,实现土壤固着以及与微生物的互作。之前通过对EMS突变体库筛选得到了一个水稻短根毛突变体ksrh2(kasalath shoot root hair mutant2),水培条件下,该突变体的根毛生长受到显著的抑制。我们进一步对该突变体在不同pH条件下的表型进行了分析,结果发现在pH4.5的条件下,ksrh2根毛生长显著变短且根毛顶端膨大。半超薄切片分析发现,与野生型相比突变体ksrh2根尖分生组织的表皮层细胞表现出不规则,这些结果表明该突变体的细胞壁强度可能变低。前期研究通过图位克隆发现ksrh2是由第3号染色体上的OsXXT1(Locs03g0300000)基因点突变导致酶活区域一个保守氨基酸改变造成。本研究中,我们在突变体ksrh2中导入正确的OsXXT1基因,转基因株系的根毛生长得到回复,因此进一步证明了ksrh2的表型是由OsXXT1的突变引起。芯片数据表明,OsXXT1基因是一个广谱表达的基因,在水稻各种组织中均有较高水平的表达。本研究发展了OsXXT1基因启动子接报告基因GUS的转基因株系,对这些转基因株系的GUS染色表明,OsXXT1在愈伤组织、主根及不定根根尖和侧根、叶、花、颖壳中均有表达,证明了该基因在各种组织中的广谱表达。对GUS转基因材料根组织在细胞水平进一步研究发现,该基因在根尖的表达主要集中在表皮细胞,这与突变体的短根毛及不规则的表皮细胞表型是一致的。此外,以石狩白毛和日本晴为材料,我们还研究了逆转座子tos17的转座特性。在正常培养条件下石狩白毛有3个原始拷贝数。组织培养过程能激活tos17的转座,拷贝数随组培时间的增长而增加,在相同时间内悬浮培养得到的tos17拷贝比固体培养多。通过与日本晴的比较,我们提出3到4个月的悬浮培养条件适合于石狩白毛建立tos17插入突变体库。

关键词：水稻根毛 OsXXT1 细胞壁木葡聚糖糖基转移酶逆转座子 tos17 拷贝数

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水稻tos17突变体库的创建和应用

水稻Tos17突变体库的创建和应用

作者：马振华中农业大学

学位级别：硕士

利用突变体来克隆基因是功能基因组研究的重要策略,目前很多研究机构都在用各种方法创建突变体库,并且从突变体中分离到了很多重要的基因。本研究利用水稻中的一个反转录转座子tos17创建水稻突变体库。tos17是一个“复制-粘贴”型的转座... 详细信息

利用突变体来克隆基因是功能基因组研究的重要策略,目前很多研究机构都在用各种方法创建突变体库,并且从突变体中分离到了很多重要的基因。本研究利用水稻中的一个反转录转座子tos17创建水稻突变体库。tos17是一个“复制-粘贴”型的转座子,在组培的情况下被激活产生新的拷贝插入到基因组中,而分化成植株后tos17的转座活性消失,新的拷贝能稳定遗传。为了证明利用tos17创建突变体来分离克隆基因的方法的有效性,本研究对T1代家系进行了正向遗传学的筛选,目的是寻找与tos17插入位点共分离的家系,为基因分离和克隆奠定基础。此外通过接头PCR的方法分离tos17侧翼序列,不仅能更加深入的了解tos17在水稻基因组中的分布,而且根据侧翼序列提供的基因信息,可以广泛的开展反向遗传学的研究。主要研究结果如下：1.共计产生独立的tos17突变体15,543株。通过对tos17拷贝数的Southern检测,发现中花11中tos17原始拷贝数为4,经过三个月的组培时间,平均每株含有新tos17插入拷贝1.4个,整个突变体库中约含有插入位点21760个。2.利用接头PCR的方法和TAIL-PCR的方法分离到能精确定位到水稻染色体上的tos17侧翼序列601条,其中非重复的侧翼序列为524条。3.从侧翼序列的分析的结果来看,tos17偏向于插入较大的染色体,插入数目和染色体的长度存在显著的正相关(r=0.717,Ptos17显著偏爱于插入基因区(SR=10.85),而显著不偏爱于插入基因间隔区(-8.88)和转座因子相关区(-3.68)。在基因区域内,tos17偏爱插入基因区(SR=4.55)而不偏向插入ATG上游1kb区(SR=-4.62)和翻译终止密码子下游500bp(SR=-3.25)这两个区。在基因编码区内,tos17显著偏爱插入基因的外显子区域(SR=2.48)。4.2008年夏季对tos17插入突变体T1代1,881个家系进行了筛选,结果显示整个田间有突变表型的频率为5.69%,主要突变表型有矮化、不育、白化、黄化、晚抽穗等。对10个家系中的12个插入位点进行了PCR验证,发现有10个tos17插入位点是可以确认是正确的。

关键词：水稻 tos17 侧翼序列功能基因组学突变体库

水稻的几个tos17转座子插入的抗病相关突变体的鉴定和基因功能分析

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水稻的几个Tos17转座子插入的抗病相关突变体的鉴定和基因功能分析

作者：杨海燕浙江工业大学

学位级别：硕士

水稻是最主要的谷类作物,养活着世界一半以上的人口,所以有关它的抗病性,一直是研究的热点,同时水稻又是禾本科的模式作物,其全基因组测序已经完成,接下来重点研究的是它的基因功能。水稻的反转座子tos17突变体就是一个研究基因的插入... 详细信息

水稻是最主要的谷类作物,养活着世界一半以上的人口,所以有关它的抗病性,一直是研究的热点,同时水稻又是禾本科的模式作物,其全基因组测序已经完成,接下来重点研究的是它的基因功能。水稻的反转座子tos17突变体就是一个研究基因的插入突变和功能分析的很有用的工具。因此,为了深入解析水稻的抗病分子机制,本研究引进一批可能的抗病相关基因的水稻tos17插入突变体,经过繁殖后利用PCR技术进行了插入位点鉴定和纯合体筛选分析,从大量的突变体中挑选出等位基因双缺失的纯合突变体,且最终选定CLAT 3-15、NBS 6-2、RLK 7-10、bZIP1-13、bZIP1-16、bZIP19-1 纯合体突变株为进一步研究的对象,其中NBS编码的蛋白质含核苷酸结合域,RLK与编码受体激酶类蛋白相关,CLAT是与囊泡形成和运输相关的基因,bZIP是一个抗病等相关的转录因子,推测这些基因与水稻抗病性有关。设计引物,将CLAT、NBS、RLK、bZIP进行PCR扩增,利用Gateway技术克隆进入门载体pENTR-D-TOPO后,通过LR反应构建了与GFP融合的瞬时表达载体p-NBS-GFP、p-CLAT-GFP、p-RLK-GFP、p-bZIP-GFP,用基因枪轰击到洋葱表皮细胞,对各基因的进行亚细胞定位,结果显示CLAT、BS、RLK、bZIP主要定位在细胞膜上和细胞核中。为了进一步研究突变体的抗病性以及突变基因的功能,以野生型日本晴作为对照,在已挑选出的纯合突变体CLAT 3-15、NBS 6-2、RLK 7-10、bZIP1-13、bZIP1-16、bZIP19-1 中,用诱抗剂 BTH 处理水稻叶片,在不同时间下检测了植物防卫基因PBZ1和Act1在的动态表达。结果表明突变体RLK 7-10、bZIP1-13、bZIP1-16中的PBZ1均受到BTH的诱导表达,并且表达量随处理时间的延长而逐渐增强。而在在突变体CLAT 3-15、NBS 6-2和bZIP19-1中的PBZ1并不受到BTH的诱导。对突变体苗期进行了白叶枯菌的抗性鉴定,SPSS分析结果表明,纯合突变体 CLAT3-15、NBS 6-2、RLK7-10、bZIP1-13、bZIP1-16和bZIP19-1与野生型对白叶枯菌抗病性存在显著性差异。此外,还检测了防卫反应信号途径中涉及到的PAL酶和LOX酶的活性变化。在诱抗剂BTH不同时间的处理下,tos17插入突变体中PAL酶参与抗病性反应。特别是在RLK7-10、bZIP19-1中,BTH诱导后会引起PAL酶活性的持续高水平。在突变体bZIP1-13、bZIP1-16和bZIP19-1中,BTH处理可能诱导增强了 LOX酶的活性,而在CLAT 3-15、NBS 6-2和RLK 7-10中,由于BTH的诱导可能推迟了 LOX酶的活性增加,从而推迟了抗病性。

关键词：水稻 tos17 抗病基因白叶枯菌

在组培水稻中反转座子tos17的诱导激活存在基因型效应并受种内杂交的影响

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在组培水稻中反转座子Tos17的诱导激活存在基因型效应并受种内杂...

Characterization of a <i>tos</i>17 Insertion Mutant of Rice Auxin Signal Transcription Factor Gene, <i>OsARF</i>24

遗传学与表观遗传学前沿暨第三届中国青年遗传学家论坛

作者：林春晶林秀云邢少辰董英山刘宝吉林省农业科学院农业生物技术研究所东北师范大学教育部表观遗传学重点实验室吉林省农业科学院水稻研究所

tos17是LTR类反转座子之一,在水稻功能基因组研究中发挥重要作用。为了研究种内杂交过程中,其转座的遗传行为,以及是否受表观遗传行为的控制,我们以四个水稻亲本为材料,进行组织培养,再分化获得F0代。之后,同时将三个亲本与另外一个亲... 详细信息

tos17是LTR类反转座子之一,在水稻功能基因组研究中发挥重要作用。为了研究种内杂交过程中,其转座的遗传行为,以及是否受表观遗传行为的控制,我们以四个水稻亲本为材料,进行组织培养,再分化获得F0代。之后,同时将三个亲本与另外一个亲本进行回交,获得三个杂交种的纯系F1代,然后进行体细胞愈伤组织培养获得再生苗。研究结果发现,在拥有一个共同亲本的杂交种纯系之间,tos17发生了剧烈变化,其中两个品系的tos17十分活跃,且它们的非共同亲本的tos17在再生苗中也表现活跃,而另外一个杂交种纯系的非共同亲本没有tos17的存在,其表现基本为沉默。上述结果表明,杂交种纯系的表观遗传行为明显受亲本的表观遗传学行为控制,这种控制行为可以在种内杂交时得到增强或受到抑制。

关键词：水稻 tos17 杂交组培表观机制

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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American Journal of Plant Sciences 2013年第1期4卷 84-91页

作者： Tomoaki Sakamoto Yoshiaki Inukai Faculty of Bioresources and Environmental Sciences Ishikawa Prefectural University Nonoichi Japan Graduate School of Bioagricultural Sciences Nagoya University Nagoya Japan

Auxin signaling plays a key role in the regulation of various growth and developmental processes in higher plants. Auxin response factors (ARFs) are transcription factors that regulate the expression of auxin-response genes. The osarf24-1 mutant contains a truncation of domain IV in the C-terminal dimerization domain of a rice ARF protein, OsARF24. This mutant showed auxin-deficient phenotypes and reduced sensitivity to auxin. However, OsARF24 protein contains an SPL-rich repression domain in its middle region and acts as a transcriptional repressor. These results imply that the C-terminal dimerization domain, especially the C-terminal half of domain IV, is essential for the proper regulation of OsARF24 function as a transcriptional repressor in rice.

关键词： Auxin Auxin Response Factor (ARF) Mutant Phyllotaxis Retrotransposon tos17 Rice

水稻叶绿素a氧化酶基因突变体的鉴定及其对氮营养的响应

维普期刊数据库评论

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生物技术通报 2010年第1期26卷 78-82页

作者：李宝珍徐国华中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

对从日本获得的水稻tos17插入突变基因进行了鉴定,并通过PCR技术对其插入位点和纯合体进行了分析和筛选。结果表明,tos17插入在序列号为DP000086的基因,在此基因反向互补序列的1579bp处,在mRNA序列的第5个外显子区域,是水稻的一个叶绿素... 详细信息

对从日本获得的水稻tos17插入突变基因进行了鉴定,并通过PCR技术对其插入位点和纯合体进行了分析和筛选。结果表明,tos17插入在序列号为DP000086的基因,在此基因反向互补序列的1579bp处,在mRNA序列的第5个外显子区域,是水稻的一个叶绿素a氧化酶基因,而且此基因在单一的铵营养下表达减弱,氮饥饿条件下表达增强。利用tos17未端和插入位点上下游设计引物进行PCR反应,鉴定到3株纯合突变体株,为进一步研究其功能奠定了基础。

关键词：水稻 tos17 叶绿素a氧化酶纯合体

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水稻卷叶和小粒突变体的筛选与分析

水稻卷叶和小粒突变体的筛选与分析

作者：宁英达河北农业大学

学位级别：硕士

水稻(Oryza sativa L．)是世界上最重要的粮食作物之一，同时也是单子叶植物和禾本科作物分子生物学研究的模式作物。随着水稻基因组测序计划的全面完成，阐明基因的生物学功能成为后基因组时代的重要研究内容，目前克隆的功能基因仅有... 详细信息

水稻(Oryza sativa L．)是世界上最重要的粮食作物之一，同时也是单子叶植物和禾本科作物分子生物学研究的模式作物。随着水稻基因组测序计划的全面完成，阐明基因的生物学功能成为后基因组时代的重要研究内容，目前克隆的功能基因仅有几十个，大规模T-DNA标签库创建将成为高通量研究水稻基因功能的主要工具。本研究的内容主要包括卷叶突变体和小粒突变体的筛选，初步建立起适合该群体的扩增T-DNA侧翼序列的PCR-Walking技术体系，已扩增了部分突变体基因组中的T-DNA侧翼序列，并对部分侧翼序列进行了分析。其主要研究结果如下： 1根据水稻的卷叶、小粒两种突变体表型特征，对大约35，000份T-DNA插入标签系转基因植株进行田间调查和筛选，共得到卷叶突变体312份，小粒突变体203份。 2对水稻卷叶突变体分别从卷叶类型、卷曲程度、遗传分析等方面进行了研究，结果表明，卷叶主要表现为正卷类型，中度卷曲，并且多由隐性基因控制。小粒突变体符合发育饱满、体积小、团的小粒表型标准，且明显低于标准日本晴的千粒重。通过对小粒突变体的增强子捕获标签系和基因激活标签系表型变异的分析发现，二者突变率分别为0.519％和0.671％，说明小粒突变体的突变频率较低。 3利用PCR-Walking方法对所筛选的突变体进行T-DNA侧翼序列扩增，通过在同一反应管中进行酶切连接的处理方法，节省了反应时间并提高了扩增的阳性率;将第二次PCR反应体积由20μL改进为40μL，以利于大通量的侧翼序列扩增分离，从而建立一套高效的侧翼序列扩增技术体系。 4利用改进后的PCR-Walking技术扩增经表型筛选出的卷叶、小粒突变体的T-DNA插入位点侧翼序列，其中卷叶突变体获得541条，小粒突变体获得381条。经过序列测定，对T-DNA和tos17的插入位置进行初步分析，表明tos17倾向插入基因内，而T-DNA在基因内与基因间中的插入没有偏好性。对卷叶突变体T-DNA和tos17插入基因内部所获得序列的功能进行分析，发现只有少数序列具有已知功能。通过共分离实验，初步确认2个小粒突变体的侯选基因。

关键词：水稻突变体卷叶小粒 T-DNA tos17