EMS诱变下水稻Hitomebore基因组内mPing转座子的转座

mPing转座子是水稻中较常见的活跃转座子,组织培养、射线刺激、高压、激光辐射、逆境胁迫都可导致mPing转座子的激活。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变水稻品种一目惚(E10),在田间种植该诱导品种后,发现一株开花期明显提前11 d的突变体植株(E20),对其单株收获。第二年随机取E20种子50粒种植,获得了开花期明显提前10~13 d的突变体材料13株(E30a),其它35株(E30b)的开花期正常与E20相同,E30a与E30b株数比例为1:2.69,符合孟德尔遗传规律。利用29对引物对E30a进行mPing转座子检测,发现E30a中有14个转座子位点发生了跳出,且13株开花期提前转座子位点跳出情况一致,而非EMS处理对照(E10)植株未发生转座子跳出。因此,推测EMS诱导激活了E10中mPing转座子,E30a中14个转座子位点的跳出与突变体花期提前均为EMS诱导。为进一步深入探究mPing转座子跳出与水稻开花期提前的关系奠定基础。

水稻‘一目惚’抵御盐碱胁迫部分相关基因表达

在本研究中,采用三种不同浓度(0.075 mol/L,0.05 mol/L,0.0375 mol/L)盐碱溶液胁迫水稻优良品种‘一目惚’,并通过表型观测及实时荧光定量PCR方法对植株进行验证分析。表型观测结果显示盐碱胁迫对于‘一目惚’的正常生长都有损伤,主要表现为叶片发黄及植株矮小,且相对来说碱胁迫损伤程度更大。但0.0375 mol/L浓度盐胁迫的植株在恢复生长7 d后生长态势与正常生长植株差异较小,推测该浓度处于‘一目惚’可应答胁迫范围内。在碱胁迫组中,植株的根部生长较为旺盛,且根长与胁迫浓度呈正相关。基因表达检测结果显示,基因OsAMT1;1和同家族基因OsAMT3;2在受胁迫植株中表达量增加,OSAMT基因家族与铵离子转运相关,表达上调表明氮代谢过程受到促进,植株以此抵御盐碱逆境;基因OsCBL4在受胁迫植株中表达下调,其作为Ca2+相关因子,在逆境来临时,形成盐碱耐受因子,以此减少盐碱逆境对植物代谢的伤害,具体分子机制还需要进一步研究。本研究创新性地采用优良耐盐碱品种‘一目惚’,进行验证性分析该品种的耐性研究,旨在提供一定的耐盐碱数据支持,为深入研究植物耐盐碱机制提供一定的实验帮助。