水稻中一个叶尖枯突变体的图位克隆及ltn2基因的功能分析

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1、密级：论文编号:中囯农业科学院水稻中一个叶尖枯突变体的图位克隆及LTN2基因的功能分析Map-basedCloningofaLeafTipNecrosisMutantandGeneLTN2FunctionalAnalysisinRiceiOryzasativaL.)硕士研究生：张龙弟指导教师：路铁刚研究员申请学位类别：理学硕士专业：生物化学与分子生物学研究方向：植物分子生物学与基因工程培养单位：生物技术研究所研究生院提交日期：2015年4月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的

2、研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得中国农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研宂生签名:时间：入?/5■年i月口日关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，即：中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编

3、学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。研究生签名：知羔时间：处丨5•年Y月0日导师签名:时间:年月曰密级:论文编号:中国农业科学院学位论文水稻中一个叶尖枯突变体的图位克隆及LTN2基因的功能分析Map-basedCloningofaLeafTipNecrosisMutantandGeneLTN2FunctionalAnalysisinRice（OryzasativaL.）硕士研究生：张龙弟指导教师：路铁刚研究员申请学位类别：理学硕士专业：生物化

4、学与分子生物学研究方向：植物分子生物学与基因工程培养单位：生物技术研究所研究生院提交日期：2015年4月Secrecy:No.ChineseAcademyofAgriculturalSciencesMasterDissertationMap-basedCloningofaLeafTipNecrosisMutantandGeneLTN2FunctionalAnalysisinRice（OryzasativaL.）M.S.Candidate：LongdiZhangSupervisor：Dr.Tieg

5、angLuMajor：BiochemistryandMolecularBiologySpecialty:PlantMolecularBiologyandGeneticEngineeringApril20150摘要细胞程序性死亡普遍存在于植物生长发育的各个阶段，它既受生物体基因所控制，又会受到到外部环境的影响，叶片是植物体进行光合作用的最主要器官，水稻叶片的早衰会缩短籽粒的灌浆时间，造成减产。作为模式植物，利用水稻突变体研究程序性死亡导致的叶片过早枯萎，对于研究水稻叶片衰老机制以及提高水稻产量都具

6、有极大的理论意义。在本实验室构建的水稻突变体库中筛选到一株叶尖枯、矮化突变体t207，遗传背景为粳稻品种日本晴，叶尖枯表型出现在八叶期，分蘖数多于野生型，并有植株矮化的现象，其叶绿素含量低于野生型。遗传分析表明t207突变体表型由一对隐性核基因所控制，以t207突变体为母本，籼稻Dular为父本构建定位群体，运用图位克隆的方法将突变位点定位于11号染色体的一个较小区间，通过对候选基因的测序发现其中一个基因的外显子缺失了42个碱基，将此基因命名为LTN2。通过互补实验证明植株矮化、叶尖枯的表型确实

7、由LTN2所控制。构建LTN2-GFP融合蛋白载体进行水稻原生质体亚细胞定位表明LTN2为膜定位蛋白。使用LTN2的胞内域作为诱饵蛋白进行酵母双杂交筛库，获得了LTN2的互作蛋白OsPIN4，OsPIN4为生长素输出载体蛋白，在生长素极性运输中起重要作用，进而对OsPINs等生长素信号基因进行表达分析，结果表明在突变体中，LTN2的互作蛋白OsPIN4表达量下降，而同家族的生长素输出载体蛋白OsPIN1b、OsPIN2、OsPIN5a、OsPIN5c表达量上升。所以造成矮化叶尖枯表型的原因可能是

8、OsPIN4及其家族成员表达改变从而造成生长素极性运输发生改变，导致叶尖部自身PCD过程加速，使得叶尖出现坏死枯萎症状。对于LTN2的突变是否真正影响生长素的含量与分布还需要进一步的研究验证。本研究阐明了一株水稻叶尖枯突变体的遗传规律及表型特征，分离得到了突变基因，并初步阐释了该基因的功能，为进一步研究水稻叶片的程序性死亡和衰老机理奠定了基础。关键词：水稻，叶尖枯，图位克隆，酵母双杂交IAbstractProgrammedcelldeathexistsineverystagesofplantgr