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生长素是调节植物生长发育的重要激素。Os YUCCA2(Os YUC2)是控制水稻生长素合成的关键基因家族Os YUCCAs的成员之一。本实验以水稻日本晴(Oryza sativa L.japonica.cv.Nipponbare)为材料,研究了Os YUC2基因的功能及其表达的发育时期和组织器官特异性。通过半定量RT-PCR,从转录水平上分析了不同处理对Os YUC2基因表达的影响。结果表明,DMTU(1,3-二甲基硫脲,H2O2清除剂)和GSH(谷胱甘肽)处理的根Os YUC2基因的表达水平比对照的高;Cd(NO3)2和BSO(丁硫氨酸-亚砜亚胺,谷胱甘肽合成抑制剂)处理的叶Os YUC2基因的转录活性高于对照。说明Os YUC2基因在根和叶中存在差异表达。本实验分别构建了PUbi-Os YUC2-GUS正向和反向融合表达载体,通过农杆菌介导法转化水稻,从功能获得和缺失两个方面研究了Os YUC2基因的功能。结果如下:(1)PUbi-Os YUC2-GUS反向表达转基因水稻的抗性愈伤组织生长慢、分化延缓、分化率很低、在同期实验中只得到少数分化苗,说明Os YUC2基因的反向表达阻碍了水稻的生长发育。(2)PUbi-Os YUC2-GUS正向表达转基因水稻的抗性愈伤组织比野生型的分化快。实验期间得到了120个转基因株系。(3)对其中的部分转基因株系的生长表型进行了分析。与同期的野生型幼苗相比,Os YUC2功能获得转基因植株的不定根数量和长度增加、植株高度和茎增长、叶片变宽,但是主脉和邻近主脉的叶脉变细,说明Os YUC2的正向表达在一定程度上促进了水稻的生长。(4)通过Cu SO4处理研究了PUbi-Os YUC2-GUS正向表达转基因水稻对铜胁迫的抵抗能力。结果表明:与野生型水稻相比,转基因水稻的抗失水能力增强、不定根中H2O2的积累减少,MDA含量降低,植株相对含水量增加。说明Os YUC2的正向表达在一定程度上提高了水稻抗铜胁迫的能力。(5)实验通过GUS活性分析了PUbi-Os YUC2-GUS正向表达转基因水稻在不同发育时期和组织器官的特异性表达。结果表明在生长发育早期如胚芽、幼叶尖端、幼根和根尖的GUS活性高,随着叶片和根的生长,GUS活性逐渐降低直至消失。在根尖各区的横切面上GUS活性从分生区到成熟区逐渐降低,且由均匀分布到局部分布。幼叶叶片横切发现,叶尖的GUS主要分布在叶肉细胞和维管束中且活性高于其他部位。本实验还构建了POsYUC2-EGFP融合表达载体并转化水稻,初步分析了OsYUC2的组织细胞分布,分别用PEG6000(聚乙二醇6000)处理8 h和Cu SO4处理24 h后在不定根与侧根的分生区有信号。OsYUC2转基因水稻的GUS积累和分布规律与DR5-GUS转基因水稻的类似,且POs YUC2-EGFP转基因水稻的GFP活性区域与DR5-GUS转基因水稻根尖的GUS活性区域相重叠,说明Os YUC2基因控制的生长素合成属于总生长素中的一部分。这些结果说明Os YUC2在分裂细胞中表达多,且其表达有发育时期和组织器官特异性,它在水稻早期生长发育过程中有重要的调节作用。