囊泡运输相关基因OsRab7在水稻抗盐中的功能

摘要

盐胁迫是抑制植物生长发育,减少农作物产量的主要逆境胁迫之一。长期以来,如何提高植物的抗盐能力,增加农作物在高盐胁迫下的产量一直是研究者关注的焦点。发掘植物中的抗盐相关基因,从而探索植物对高盐胁迫的耐受机制并提高农作物对高盐谢胁迫的抗性是当前科学研究的重点问题。水稻是全世界重要的粮食作物之一,其产量受到了一些逆境胁迫(高盐、高低温)的严重影响。因此研究水稻的抗盐,并进一步提高水稻抗盐能力具有重要意义。囊泡运输相关蛋白家族Rab家族在植物抗盐中起到某些关键作用,其中对Rab7的研究表明,AtRab7和NtRab7的过量表达分别提高了转基因拟南芥及转基因烟草对逆境胁迫(盐胁迫,低温)的耐受性。且有研究表明水稻的Rab7的表达也受到不同外界胁迫的调控,但在其在水稻应答非生物胁迫(盐胁迫,低温)过程中的功能及其机理尚不清楚。
　　 本实验构建了OsRab7的原核表达载体,研究了OsRab7蛋白的表达对大肠杆菌抗盐,抗高、低温的影响。并构建了OsRab7的植物转基因载体,获得阳性OsRab7转基因水稻植株,研究转基因植株苗期在高盐条件下的生长发育表型(平均生长速率、根生长情况等),进一步通过对转基因植株幼苗在受到高盐伤害后的恢复生长表型的观测,基本明确OsRab7基因在水稻抗逆中的功能。其中对囊泡运输相关基因OsRab7在水稻中的抗盐功能研究为水稻抗逆分子机制探索及水稻抗逆育种提供了理论与实践基础。
　　 主要结果如下:
　　 1.构建了OsRab7的原核表达载体,并成功表达了OsRab7蛋白。OsRab7阳性转化子的抗盐及抗高低温研究证明,OsRab7的表达能够提高大肠杆菌的抗逆(高盐,高低温)能力。
　　 2.成功构建了OsRab7的转基因载体(正义,反义,干扰,GFP),共获得To代水稻植株222株,其中阳性植株196株,转基因效率为88.2％。对T0代水稻植株进行繁殖加代(各选20粒种子),共获得T1代水稻阳性植株37株。对OsRab7的正义转基因植株的抗盐检测表明,与野生型相比,正义转基因的植株抗盐能力有所增强。