中国水稻科学

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水稻侧根发育突变体lrp1鉴定及表达分析

易浩昆; 罗堰木; 黄敏; 李曼菲; 杜何为   

  1. 长江大学生命科学学院

Identification and Expression Analysis of the Rice Lateral Root Development Mutant lrp1

摘要:

【目的】本研究旨在通过对水稻OsLRP1Os01g72490)突变体lrp1的表型鉴定与表达水平分析,探究OsLRP1基因在水稻侧根发育过程中的功能。【方法】首先通过PCR扩增及测序完成lrp1突变体的鉴定。其次,通过生物信息学方法分析OsLRP1蛋白结构、保守结构域、跨膜结构域、信号肽,并通过多序列比对及进化树构建,分析OsLRP1蛋白与其他物种中LRP1蛋白的系统发育关系;通过qRT-PCR技术,检测OsLRP1在水稻不同组织中的表达水平。借助激光共聚焦显微镜,观察OsLRP1蛋白在细胞内的精确定位。然后通过生长素处理实验验证OsLRP1对侧根发育的调控是否受生长素影响。【结果】表型鉴定结果显示相较于野生型中花11,lrp1侧根原基数目减少32%、侧根数目减少21%;成熟期时,lrp1穗长和百粒重较野生型分别减少12.5%和7.4%;生物信息学分析结果显示OsLRP1基因属于SHI转录因子,编码340个氨基酸,保守结构域分析结果表明,其属于DUF(Domain Of Unknown Function)家族;OsLRP1蛋白无信号肽及跨膜结构。烟草亚细胞定位结果显示OsLRP1蛋白定位于细胞核。qRT-PCR结果显示,OsLRP1在根、茎和叶中均有表达,且在叶中表达量最高。在OsLRP1上游1 kb启动子区域内发现两种生长素响应元件AuxRE,生长素处理实验证实lrp1突变体侧根发育受生长素影响。【结论】综上所述,OsLRP1依赖生长素信号途径调控水稻侧根发育,参与水稻生长发育及抗逆性,进一步揭示了该基因在水稻侧根发育中的关键作用。