OsGD1通过ABA信号途径加速水稻叶片的衰老

《OsGD1通过ABA信号途径加速水稻叶片的衰老》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、④密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences博士学位论文培养单位：二。一三年五月申请博士学位论文

2、fIllJIIllIlfllIlllllIIIJlflMrllllJY2381423OsGDl通过ABA信号途径加速水稻叶片的衰老研究生：侯晓梅(2008级)导师：储成才(研究员)专业：遗传学中国科学院遗传与发育生物学研究所二O一三年五月OsGDlAcceleratesLeafSenescencev／aABAResponsePathwayinRice(OryzasativaL．)ByXiao

3、meiHouI-IOUADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofNaturalScienceInstituteofGeneticsandDevelopmentalBiologyChineseAcademyofSciencesMay,2013独创性声明本人郑重声明：所呈交的博士学位论文“OsGDl通过ABA信号途径加速水稻叶片的衰老”，是本人

4、在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经加以标注和致谢的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品／研究成果，也不包含为获得任何教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本论文研究做出重要贡献的其他个人和集体均已在论文中以明确方式标明并表示谢意。申请学位的论文与资料若有不实之处，本人愿承担一切责任。学位论文作者(需亲笔)签名：恢膨哥匆日期：)口／拜r月弓J日摘要OsGDl通过ABA信号途径加速水稻叶片的衰老叶片衰老是一个缓慢的细胞程序性死亡(PCD)过程，绝大多数植物的生长发育过程都要经历衰老阶段。同时衰老受

5、一个非常复杂的网络调控，包括内部因素和外部因素。内部因素主要有植物激素、年龄、糖以及生殖生长；而外部因素则主要包括紫外线和臭氧、营养限制、生物及非生物胁迫等。然而关于衰老具体机制的研究还不是非常深入，尤其是在水稻中相关的研究还非常初步。在实际应用领域，作物早衰严重影响其后期的光合效率，进而限制作物产量的提高。ABA在植物生长发育各阶段都发挥着重要作用，包括种子萌发、根生长以及各种生物和非生物胁迫反应。同时ABA作为一个正向调节子参与叶片的衰老过程。但ABA调节衰老的相关机制研究的还不是很深入。我们前期实验发现，gdl(germinati

6、ondefectiveJ『)突变体表现出纯合不育、种子不能正常萌发、植株矮化等多效性表型。本论文中，我们证明了这个核定位的转录抑制子OsGDl调节了叶片衰老的过程。OsGDI的表达量在叶片自然衰老中呈现出表达上调的趋势；与野生型相比，过量表达OsGDl全长转录本(OsGDl．OX)的转基因植株从抽穗期开始一直到种子成熟期都表现出早衰表型，表明OsGDl在水稻叶片的衰老过程中是作为一个正向调节子起作用。对过量表达去除OsGDl基因C末端EAR结构域(GDlAEAR)的转基因植株的相关分析表明，EAR结构域在OsGDl调节的衰老过程中并不是

7、必须的。进一步实验表明，OsGDlOX和GDlAEAROX植株都表现出了ABA参与的叶片衰老表型，但不受其它几种促进叶片衰老的因素(乙烯、茉莉酸和黑暗)的诱导。ABA萌发实验显示，OsGDlOX和GDlAEAROX转基因植株的种子都表现出对ABA的超敏感表型。这一结果与衰老过程中OsGDl正向调节ABA信号通路的结果相一致。然而，gdl突变体在整个生长周期中都没有表现出任何衰老相关的表型。通过对水稻中OsGDl的唯一一个同源基因OsGD2的功能研究，我们发现OsGD2也定位于细胞核。并且在叶片自然衰老的过程中OsGD2的表达水平也明显上

8、调；过量表达该OsGDl通过ABA信号途径加速水稻叶片的衰老基因的植株也表现出早衰的表型。进一步的实验证明，同时干涉OsGDl和OsGD2基因(或在gdl的突变体背景中干涉OsGD2)的转基因植株在出苗期就表现出致死表型，这些结果表明在调节叶片的衰老过程中，OsGD2和OsGDl可能存在着功能上的冗余。糖是诱导叶片衰老的重要成分。授粉后第一周叶片中，OsGDI．OX和GDlAEAR植株中淀粉的含量明显上升，但可溶性糖包括葡萄糖、果糖和蔗糖的含量并没有明显的变化。说明淀粉在促进叶片的衰老过程中可能发挥着重要作用。以上这些结果表明，OsGD

9、l特异的通过ABA信号途径加速了水稻叶片的衰老进程。关键词：水稻；GDl；叶片衰老；脱落酸(ABA)；衰老相关基因(SAGs)；EAR结构域IIAbstractOsGDlAcceleratesLeafSen