异源过表达OsATG8b基因提高转基因拟南芥的氮/碳胁迫耐受性和产量

论文摘要

氮素是参与植物生长发育的一种重要元素,对植物的产量和品质具有重要作用。自噬是真核生物中一种保守的细胞组分降解-循环再利用途径,在植物生长发育和籽粒形成期间的氮素再动员过程中发挥作用。我们鉴定到水稻（Oryza sativa）自噬核心基因OsATG8b,并获得2个独立的35S-OsATG8b转基因拟南芥（Arabidopsisthaliana）纯合株系。研究表明OsATG8b基因响应低氮胁迫处理,过表达OsATG8b基因促进转基因拟南芥的生长发育,使莲座叶增大,单株产量显著提高（15.16%）。进一步研究表明,过表达OsATG8b能够显著增强缺氮胁迫下转基因拟南芥叶片中的自噬活性,从而有效缓解氮胁迫和碳胁迫对转基因拟南芥造成的生长抑制。因此, OsATG8b是提高氮素利用效率和产量的候选基因。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 植物材料及培养条件
•   1.2 水稻幼苗中Os ATG8b基因对氮胁迫的响应
•   1.3 植物表达载体构建及拟南芥遗传转化
•   1.4 转基因拟南芥的表型分析
•   1.5 叶绿素和可溶性蛋白含量测定
•   1.6 氮代谢相关基因相对表达量分析
•   1.7 外源植物激素/缺氮胁迫处理和GUS组织化学染色
•   1.8 MDC染色检测自噬体活性
• 2 结果与讨论
•   2.1 Os ATG8b基因响应氮胁迫
•   2.2 过表达Os ATG8b基因促进转基因拟南芥生长发育并提高产量
•   2.3 过表达Os ATG8b基因可提高转基因拟南芥对缺氮胁迫的耐受性
•   2.4 过表达Os ATG8b促进转基因拟南芥抵抗黑暗诱导的碳胁迫
•   2.5 过表达Os ATG8b能够增强氮胁迫条件下转基因拟南芥叶片中的自噬活性
•   2.6 过表达Os ATG8b转基因拟南芥中氮代谢关键基因的表达变化
•   2.7 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 甄晓溪,刘浩然,李鑫,徐凡,张文忠

关键词: 自噬,氮素再利用,产量

来源: 植物学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 沈阳农业大学水稻研究所农业部东北水稻生物学与遗传育种重点实验室北方超级粳稻育种教育部重点实验室

基金: 国家重点研发计划(No.2018YFD0200200)

分类号: Q943.2

页码: 23-36

总页数: 14

文件大小: 991K

下载量: 323