本文主要研究内容
作者李司敏（2019）在《水稻Aux/IAA基因家族进化分析及OsIAA23基因功能的鉴定》一文中研究指出：生长素/吲哚-3-乙酸(Aux/IAA)基因家族在植物生长素信号转导中扮演着重要的角色。其与植物细胞的伸长、分裂与分化、向光性及重力性、根和芽的发生等植物生理生化过程都密切相关。该基因家族及其各自的功能在拟南芥中有比较详尽的研究,但在水稻这种全球性重要粮食作物中的研究相对较少。本文通过对水稻Aux/IAA基因家族进化与群体遗传学的分析,试图系统性地探讨水稻中Aux/IAA家族基因的进化过程,进而对其功能进行验证,为水稻高产育种提供理论支撑。Aux/IAA基因家族属于生长素响应基因家族,其编码的短寿命核蛋白包含四个高度保守的结构域(结构域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ)。我们的研究表明,水稻Aux/IAA基因家族中共有31个成员;通过群体遗传学方法,引入394个不同品系的水稻的基因组数据,系统比较不同生态型样本中Aux/IAA同源基因序列的核苷酸多样性、非同义/同义突变比等遗传多态性指标。计算结果表明:基因OsIAA2,OsIAA23和OsIAA27的CDS区域显示出相对较高的遗传多态性(≥2‰),而基因OsIAA2,OsIAA22,OsIAA23和OsIAA29在其结构域II中检测到了强烈的正选择。以此为基础,我们以OsIAA23(Os06t0597000)为代表,进而对其功能及其演化之间的关系进行详细探讨。前人初步的研究表明,水稻的Aux/IAA基因OsIAA23(Os06t0597000)可能在其根和芽的发育过程中发挥着作用。但其所获得的Osiaa23突变体不育,无法对其进行深入的研究。我们用CRISPR/Cas9系统从粳稻(武运粳24)和籼稻(Kasalath)中分别获得了 2个和5个TO代Osiaa23突变体,共发现4种突变类型:3 bp缺失的Kasalath突变体-KaOsiaa23-3、39 bp缺失的Kasalath突变体-KaOsiaa23-39:G-插入的武运粳24突变体-WuOsiaa23+1(g)、T-插入的武运粳24突变体-WuOsiaa23+1(t)。培养TO代植株收获的种子共获得20个Kasalath T1代突变体和30个武运粳24 T1代突变体,并对T1代突变体进行基因组重测序以排除脱靶效应的干扰。与只有一个氨基酸缺失的突变体KaOsiaa23-3相比较,有着13个氨基酸缺失的突变体KaOsiaa23-3/-39及KaOsiaa23-39表现出更明显的矮化、侧根发育障碍和生育力更低下的表型。而理论上会产生移码突变并出现明显的突变表型的单一碱基对插入突变体WuOsiaa23+1(g)、WuOsiaa23+1(t)和WuOsiaa23+1(g)/+1(t),实际上表型变化并不明显,其生育力也表现正常。通过转录组重测序发现,武运粳24突变体中出现了新的OsIAA23基因转录本,其成功地绕开了能引起提前终止的突变,恢复了 OsIAA23基因的大部分功能。这一发现表明突变体可以通过选择性剪接来掩盖目标基因因CRISPR/Cas9编辑而造成的功能丧失。
Abstract
sheng chang su /yin duo -3-yi suan (Aux/IAA)ji yin jia zu zai zhi wu sheng chang su xin hao zhuai dao zhong ban yan zhao chong yao de jiao se 。ji yu zhi wu xi bao de shen chang 、fen lie yu fen hua 、xiang guang xing ji chong li xing 、gen he ya de fa sheng deng zhi wu sheng li sheng hua guo cheng dou mi qie xiang guan 。gai ji yin jia zu ji ji ge zi de gong neng zai ni na gai zhong you bi jiao xiang jin de yan jiu ,dan zai shui dao zhe chong quan qiu xing chong yao liang shi zuo wu zhong de yan jiu xiang dui jiao shao 。ben wen tong guo dui shui dao Aux/IAAji yin jia zu jin hua yu qun ti wei chuan xue de fen xi ,shi tu ji tong xing de tan tao shui dao zhong Aux/IAAjia zu ji yin de jin hua guo cheng ,jin er dui ji gong neng jin hang yan zheng ,wei shui dao gao chan yo chong di gong li lun zhi cheng 。Aux/IAAji yin jia zu shu yu sheng chang su xiang ying ji yin jia zu ,ji bian ma de duan shou ming he dan bai bao han si ge gao du bao shou de jie gou yu (jie gou yu Ⅰ、Ⅱ、Ⅲhe Ⅳ)。wo men de yan jiu biao ming ,shui dao Aux/IAAji yin jia zu zhong gong you 31ge cheng yuan ;tong guo qun ti wei chuan xue fang fa ,yin ru 394ge bu tong pin ji de shui dao de ji yin zu shu ju ,ji tong bi jiao bu tong sheng tai xing yang ben zhong Aux/IAAtong yuan ji yin xu lie de he gan suan duo yang xing 、fei tong yi /tong yi tu bian bi deng wei chuan duo tai xing zhi biao 。ji suan jie guo biao ming :ji yin OsIAA2,OsIAA23he OsIAA27de CDSou yu xian shi chu xiang dui jiao gao de wei chuan duo tai xing (≥2‰),er ji yin OsIAA2,OsIAA22,OsIAA23he OsIAA29zai ji jie gou yu IIzhong jian ce dao le jiang lie de zheng shua ze 。yi ci wei ji chu ,wo men yi OsIAA23(Os06t0597000)wei dai biao ,jin er dui ji gong neng ji ji yan hua zhi jian de guan ji jin hang xiang xi tan tao 。qian ren chu bu de yan jiu biao ming ,shui dao de Aux/IAAji yin OsIAA23(Os06t0597000)ke neng zai ji gen he ya de fa yo guo cheng zhong fa hui zhao zuo yong 。dan ji suo huo de de Osiaa23tu bian ti bu yo ,mo fa dui ji jin hang shen ru de yan jiu 。wo men yong CRISPR/Cas9ji tong cong jing dao (wu yun jing 24)he xian dao (Kasalath)zhong fen bie huo de le 2ge he 5ge TOdai Osiaa23tu bian ti ,gong fa xian 4chong tu bian lei xing :3 bpque shi de Kasalathtu bian ti -KaOsiaa23-3、39 bpque shi de Kasalathtu bian ti -KaOsiaa23-39:G-cha ru de wu yun jing 24tu bian ti -WuOsiaa23+1(g)、T-cha ru de wu yun jing 24tu bian ti -WuOsiaa23+1(t)。pei yang TOdai zhi zhu shou huo de chong zi gong huo de 20ge Kasalath T1dai tu bian ti he 30ge wu yun jing 24 T1dai tu bian ti ,bing dui T1dai tu bian ti jin hang ji yin zu chong ce xu yi pai chu tuo ba xiao ying de gan rao 。yu zhi you yi ge an ji suan que shi de tu bian ti KaOsiaa23-3xiang bi jiao ,you zhao 13ge an ji suan que shi de tu bian ti KaOsiaa23-3/-39ji KaOsiaa23-39biao xian chu geng ming xian de ai hua 、ce gen fa yo zhang ai he sheng yo li geng di xia de biao xing 。er li lun shang hui chan sheng yi ma tu bian bing chu xian ming xian de tu bian biao xing de chan yi jian ji dui cha ru tu bian ti WuOsiaa23+1(g)、WuOsiaa23+1(t)he WuOsiaa23+1(g)/+1(t),shi ji shang biao xing bian hua bing bu ming xian ,ji sheng yo li ye biao xian zheng chang 。tong guo zhuai lu zu chong ce xu fa xian ,wu yun jing 24tu bian ti zhong chu xian le xin de OsIAA23ji yin zhuai lu ben ,ji cheng gong de rao kai le neng yin qi di qian zhong zhi de tu bian ,hui fu le OsIAA23ji yin de da bu fen gong neng 。zhe yi fa xian biao ming tu bian ti ke yi tong guo shua ze xing jian jie lai yan gai mu biao ji yin yin CRISPR/Cas9bian ji er zao cheng de gong neng sang shi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南京大学的李司敏，发表于刊物南京大学2019-07-02论文，是一篇关于水稻论文,基因论文,根系发育论文,可变剪接论文,南京大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南京大学2019-07-02论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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