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缺铁现象在自然界普遍存在,目前世界上许多科学家都在从事缺铁方面的研究。水稻(Oryza sativa L.)是世界最重要的粮食作物之一,研究水稻在各种逆境条件下生命活动的规律,特别是缺铁诱导的铁吸收转运能力和根变化相关的周期调控,对改良作物品种、提高农业生产力具有重要的指导作用。 我们设计了缺铁和EDTA鳌合二价铁诱导5天的水稻根实验,并进行了转录水平的微点阵(microarray)分析。但只获得了第5天的结果。在10531个水稻cDNA芯片图谱中,-Fe与EDTA-Fe比较发现了451个差异点。对缺铁诱导的451个差异aDNA逐一地进行NCBI的BLAST数据库检索、分析、和归类。发现其中缺铁与加铁(-Fe/Fe-EDTA)之间的相对表达水平在2—10之间的缺铁诱导上调基因为203个,下调基因为248个。这些基因主要包括:质膜蛋白和转运体相关基因;细胞骨架相关基因;膜泡运输基因;物质能量代谢基因;调控因子基因;细胞周期与调控基因:通讯与信息基因等。利用NCBI-PubMed对相关基因进行了文献检索,对其功能进行了描述,试图推测这些基因在水稻缺铁胁迫当中的作用。 我们在差异基因中选择COP9信号复合体第6亚基进行分子克隆,通过RT-PCR获得990bp的cDNA并克隆到pMD-18-T载体上。为了进一步研究该基因的亚细胞定位和功能,又将该基因克隆到植物表达载体pCAMBIA1302上,分别获得正义和反义的重组子。对泛素途径相关的基因:Cullin、CDC21、渗透酶、COP9基因进行了Realtime PCR分析。结果证明这些基因受缺铁胁迫的诱导表达,和基因芯片的结果是一致的。最后,对缺铁胁迫功能网络的建立提出了初步的设想。