《水稻營養生長階段致死突變體vsl的基因克隆與功能研究》是王靜為項目負責人，四川農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：水稻營養生長階段致死突變體vsl的基因克隆與功能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王靜
- 依託單位：四川農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
營養生長是水稻發育的重要階段，該階段的發育缺陷會直接影響水稻的能量積累，從而導致減產甚至絕收。申請者獲得了一個營養生長發育階段衰亡致死的水稻隱性突變體vsl。該突變體在四葉期開始出現葉片細胞非正常壞死，並不斷蔓延直至在營養盛期死亡。該過程伴隨著細胞的程式化死亡、活性氧迸發以及PR基因的明顯上調。細胞學研究顯示，該突變體表型的發生可能與葉綠體功能異常相關。申請者利用分子標記結合圖位克隆策略，鑑定得到了VSL的候選基因，其編碼了一個水稻特異的功能未知的新蛋白。通過RNAi 策略在正常水稻中抑制VSL的表達，能獲得類似突變體vsl突變的性狀。本項目通過遺傳、細胞生物、分子生化等技術手段分析基因VSL的功能，揭示其在調控水稻營養生長過程中的分子作用機理，為水稻高產育種提供重要理論依據和實踐指導。通過該項目的成功實施，將在國內和國際權威雜誌上發表論文1-2 篇，培養碩士研究生1-2 名。
結題摘要
衰老是植物發育的最後階段，是植株為了繁育後代的一種生理表現。對於一些農作物例如水稻而言，衰老的進程直接關係到了產量，是育種中的一個關鍵因素。但是水稻衰老的相關分子作用機制，尚不清楚。vsl是一個營養生長發育階段衰亡致死的水稻隱性突變體, 該突變體在四葉期開始出現葉片細胞非正常壞死，並不斷蔓延直至在營養盛期死亡。該過程伴隨著細胞的程式化死亡、活性氧迸發以及PR基因的明顯上調。本研究以vsl突變體為研究對象，綜合使用遺傳學、細胞生物學、生物化學等多學科技術手段，對VSL基因在水稻營養生長階段的功能進行了深入解析，取得了以下主要研究結果：VSL定位在水稻第8號染色體上，基因編號為LOC_Os08g19320，其編碼了蛋白含有兩個Kinetochor_Ybp2結構域，是擬南芥aberrant lateral root formation 4 (ALF4)的同源蛋白；VSL表達量下調的轉基因材料表現出了與vsl突變體類似的早衰致死表型；VSL在六葉期的葉片中表達量最高；與擬南芥的ALF4基因功能不同，vsl突變體並未表現出明顯的側根發育異常，這說明VSL基因在遺傳學功能上有別於ALF4；VSL-GFP蛋白定位在水稻葉片原生質體細胞的細胞核和細胞質部分；通過酵母雙雜交的方法，篩選得到了1個與VSL互作的蛋白VIP1，並得到了驗證；VIP1編碼了一個ADP-核糖基化因子，為後期對VSL蛋白功能的解析提供了基礎。本項目揭示了Kinetochor_Ybp2類蛋白在水稻生長發育過程中的重要性，豐富了對水稻衰老機制的認識，可為水稻育種提供新的理論和依據。
