【摘 要】
：
水稻叶片早衰缩短叶片功能期,可严重影响水稻的生长发育和产量,造成严重的经济损失。因此分析和鉴定调控水稻早衰的基因,探究水稻衰老的遗传基础与分子机理,既是一个重要的科学问题,又对培育水稻优良品种具有重大指导意义。MYB转录因子家族（TF）是植物中最大的转录因子家族之一,众多的研究结果表明MYB转录因子具有广泛的生物学功能,如调节植物的次级代谢反应、生长发育、响应非生物和生物胁迫等,但在水稻衰老的相关
论文部分内容阅读
水稻叶片早衰缩短叶片功能期,可严重影响水稻的生长发育和产量,造成严重的经济损失。因此分析和鉴定调控水稻早衰的基因,探究水稻衰老的遗传基础与分子机理,既是一个重要的科学问题,又对培育水稻优良品种具有重大指导意义。MYB转录因子家族（TF）是植物中最大的转录因子家族之一,众多的研究结果表明MYB转录因子具有广泛的生物学功能,如调节植物的次级代谢反应、生长发育、响应非生物和生物胁迫等,但在水稻衰老的相关研究中,MYB家族基因的报道研究较少。本研究以粳稻中花11为材料,采用q RT-PCR法,分析了Os MYB58/63与Os MYB58/63-L两基因在水稻不同组织中的表达模式,以及在非生物胁迫处理下的表达变化;同时对Os MYB58/63与Os MYB58/63-L蛋白的亚细胞定位与转录激活活性进行了分析。采用CRISPR/Cas9基因敲除与过表达技术创建了Os MYB58/63与Os MYB58/63-L敲除与过表达转基因植株,并对T2代Os MYB58/63与Os MYB58/63-L双基因敲除纯合突变体的早衰表型及有关产量性状进行了初步的鉴定与考察。获得了如下研究结果:1、基于生物信息学分析发现,水稻Os MYB58/63基因位于4号染色体上,序列全长1952 bp,含有3个外显子和2个内含子,CDS序列全长为1116 bp;而水稻Os MYB58/63-L基因位于2号染色体上,序列全长1937 bp,含有2个外显子和1个内含子,CDS序列全长为1023 bp。对两基因编码的氨基酸序列分析发现两蛋白同源相似性较高（45%）,且都属于R2R3型MYB转录因子家族。两基因的启动子序列中都含有多种与植物激素响应相关的顺式作用元件。2、亚细胞定位结果表明,Os MYB58/63与Os MYB58/63-L蛋白主要分布在细胞核中,转录激活活性实验验证了两基因编码的蛋白具有转录激活活性。3、通过q RT-PCR检测发现,Os MYB58/63基因在幼苗期的根中表达量最高,在幼穗中的表达量低,但在受精后的种子中其表达量显著升高;而Os MYB58/63-L基因在幼穗中的表达量高,而在受精后的种子中几乎不表达。4、对野生型进行高温、高盐、PEG模拟干旱与ABA处理,在处理开始后不同时间,分地上部与地下部取样。荧光定量PCR结果表明高温抑制Os MYB58/63基因在地上部的表达,处理2小时后其表达量与对照组相比明显下降。在地下部中,该基因受到高盐诱导表达,表达量随处理时间的增加,其表达量快速升高,在处理24小时之后其表达量为对照的90多倍。ABA处理后该基因地下部表达量随处理时间增加,其表达量先上升后下降,在处理12小时后达到最高值为野生型的35倍。在地上部中Os MYB58/63-L基因的表达量受到高盐、PEG、ABA处理的强烈抑制,其表达量在处理后不久就快速下降,并一直处于低位状态,而高温可促进其表达。在地下部中,该基因在PEG处理的前12小时与对照组相比无明显变化,但在处理24小时后,其表达量显著增加,为对照的80多倍。5、采用CRISPR/Cas9基因敲除与过表达技术创建了Os MYB58/63与Os MYB58/63-L T0代单基因敲除与过表达突变体。而创建的Os MYB58/63与Os MYB58/63-L双基因敲除突变体经过世代分离和分子鉴定后,在T2代我们获得的四种纯合突变体分别命名为CR-1至4号,这4类突变体在两基因编码的氨基酸保守结构域都遭到了不同程度的破坏。6、相较于野生型,T2代水稻Os MYB58/63与Os MYB58/63-L双基因敲除突变体植株具有明显的叶片早衰现象,在齐穗五周后,CR-1、2、3号突变体的旗叶已经枯死,CR-4突变体的旗叶叶色也明显变黄,而此时的野生型旗叶还保持着绿色。测定旗叶的叶绿素a、b含量,发现在齐穗五周后突变体的叶绿素含量最高仅为野生型的一半。在暗诱导离体叶片的衰老实验中突变体的衰老速度也快于野生型。7、对野生型和早衰突变体植株进行产量性状考察,发现突变体株高、一、二次枝梗数、穗长和每穂总粒数与野生型没有明显差别,而结实率、千粒重与单株产量都显著低于野生型（对照）。CR-1、2、3号突变体的结实率与野生型相比下降了40%左右,由于籽粒粒宽减少导致的突变体千粒重下降了7%左右,单株产量下降了60%左右。而衰老速率慢于其他突变体,但快于野生型的CR-4突变体与对照（野生型）相比结实率下降了20%左右,千粒重无显著差异,单株产量则下降了40%左右。
其他文献
树参[Dendropanax dentiger（Harms）Merr.],属于五加科（Araliaceae）树参属（Dendropanax）,其根、茎、叶均可入药,是我国传统的民间药材,用于治疗多种疾病,主要分布于我国的江西省、浙江省、安徽省、湖南省和湖北省等地区,在江西省多地山区能形成较为单一的植物群落,使得较高纯度的树参蜜的获取成为可能。蜂蜜是由蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露酿造而成的天然甜
藻菌共生体-膜结合系统处理畜禽养殖废水存在处理效果好、出水水质高、微藻可资源化利用等优点,但是藻菌共生体直接暴露于水中,也存在着抗外界干扰能力差、膜污染严重、微藻采收困难等缺点。包埋固定化是一种将微生物包埋在凝胶网格中的技术,固定化不仅能有效保护微生物,还能截留微生物及其分泌物进入水体,另外,固定化藻菌颗粒沉降迅速,利于微藻采收。基于此,本研究将藻菌共生体固定化与膜系统结合处理畜禽养殖废水,优化固
新能源汽车作为未来不可或缺的出行工具,其发展已纳入我国重要战略规划,与之配套的充电设施大规模建设也成为必然趋势,未来我国充电基础设施建设市场将达到万亿元规模。随着充电设施的大量建设和普及应用,充电设施准确计量的重要性日益凸显,其充电计量的准确关系到充电用户的切实利益,更关系到电动汽车普及应用的国之大计。为确保充电服务的公平、公正,国家市场监管局已将交、直流充电设施列入强制检定目录,必须按照检定规程
近年来,以电力为中心新一轮能源改革下,分布式电源以其独特的优势得到越来越广泛的应用。分布式电源（DG）指为满足用户需要、支持配网经济稳定运行,配置于用户侧功率为几千万至几十兆瓦的小型独立发电系统。随着分布式电源越来越多的并网,其对配电网的节点电压、网络潮流、网络损耗等方面也带来了诸多影响。本文通过理论及仿真分析了分布式电源不同接入容量及接入位置对配网电压分布、网络损耗的影响,表明了分布式电源选址定
解放战争时期,各解放区在中国共产党的领导下,不断深化与发展人权保障理念与思想,颁布了一系列人权法令及与之相关的施政纲领,并付诸实施。其内容既包括公民的政治权利,也包括经济、社会和文化权利,尤其是强调生存权和发展权的保障。解放区人权立法因所处的社会环境而具有战时性、阶级性的色彩,在历史阶段上反映了中国共产党由革命党向执政党过渡的特征。解放区的人权立法对于当时的民主法治进程起到了重要的指导、促进和宣传
随着电力负荷的不断增长,传统的集中式单一供电系统的弊端逐步显现出来。将传统电网与分布式发电相结合,充分发挥分布式电源的优越性,是未来电网发展的趋势。本文首先介绍了常见的分布式电源的结构、工作原理及其并网方式。其次分析了分布式电源并网对配电网的网损、电压、电能质量、可靠性、继电保护和配电网规划带来的影响。然后以18节点链式配电系统为算例,对分布式电源并网容量和位置给配电网的电压、网损造成的影响进行了
配电网规划作为电网发展的重要指引、电网建设的关键环节,不仅要适应电网发展建设中智能化、精细化的趋势,同时也要满足用户可靠用电的需求,配电网规划方案的优劣对电网的供电能力、运行水平、可靠性和经济性等有重要影响。基于现阶段供电企业大力推行配电网网格化规划的背景,通过建立科学有效的配电网综合评价体系对网格化规划方案进行综合评价,继而在分析配电网运行过程中所存在的薄弱环节和确定配电网规划成效上具有重要的现
随着我国风电装机容量的持续增长,大规模风电的消纳问题日益突出。尤其是我国“三北”（东北、华北、西北）地区,其冬季供暖期热电机组存在“以热定电”约束导致机组调峰能力不足;传统的火电机组调峰能力又有限,因此无法提供充足的风电上网空间。同时又由于风电的反调峰特性,两者叠加致使该地区的弃风现象尤其严重。为解决“三北”地区严重的弃风问题,本文提出一种适用于该地区冬季热电联合系统荷源协调调度方案,在发电侧配置
伴随着2020全面建成小康社会的稳步实现,全民生活水平不断提高,社会对供电的“质”与“量”有了新的要求。全球的能源结构也在向更环保、更清洁的新能源倾斜。分布式电源以其灵活的供电方式和环保的产能方式走入了大众视野并得到了广泛的青睐,但分布式电源的加入也带来了新的问题。传统的单向功率流动变成了双向,这给故障区段定位带来了新的挑战。研究含分布式电源的配电网的故障区段定位问题对于分布式电源的推广和提高配电
国兰的叶片上产生的白色或者黄色斑块/斑纹等性状称为“艺”,国兰上有这种“艺”的兰花称为叶艺兰。常见的叶艺有鹤艺、斑艺、水晶艺等。叶艺兰观赏价值和经济价值极大,但其形成原因尚未明确,基因突变、营养缺乏、病毒感染或真菌寄生等均可造成局部叶片白化或黄化。由于形成机制的不明确,导致叶艺兰育种工作进展缓慢。目前叶艺兰新品种的获得主要来自野生驯化,这使得野生资源面临盗采烂挖的危险。“锦旗”Cymbidium