水稻Dro1基因座控制植物深根性及其利用

2018-03-12 22:01:00 54

抗倒伏性状和地上植物由于水分和营养物质的吸收,是涉及干旱回避一个重要的性状。水稻是单子叶植物由若干种子根发生后从节间延伸的冠根的形成根系统。水稻的根系分布由长度和延伸方向来确定。其中,冠根的延伸方向对于形成根系分布特别重要。换句话说,如果在延长如果纵向延伸为根的横向方向和深度变浅。由于在土壤深根部更分布,即深当暴露于干燥条件下的植物吸收水从土壤中,以避免在干燥一种有效的性状,
作物耐旱性有三种:干逃逸型,耐干旱型和干避型。一般来说,干旱时作物最弱的时期是在幼穗形成期和抽穗期之间。干燥逃逸型,由生化迟早作物不能与从穗形成期的标题时间上重叠的定时降雨量少。。但是,由于它是由标题的品种决定的,而是在培育期雨量的变化是,如果它是每年都一样有效,它发生在干旱的气候变化,干旱影响从穗形成期是一个严重的问题。耐干旱型是植物暴露于干旱时通过调节细胞的渗透压来承受干燥的性质。干旱耐受性类型的评价,因为它可以通过不浇水个体植物被简单地评估,涉及干旱耐受型基因已被众多通过分子生物学实验。然而,在野外条件下筛选耐干燥形式,因为它是难以控制的环境条件如土壤,不容易的水含量不均匀。因此,耐旱型品种的种植还没有取得很大的进展。此外,虽然干性形式是承受干旱的能力,时间越长的干旱时间,因为它不能从土壤吸收营养水分,个体的生长被抑制,最终导致死亡。在粮食生产最终产品中的籽粒,而不是单个的维护作为植物,这因为只有一个作物产量可以被固定是重要的,这一点成为问题。回避型是通过避免干旱条件下的干旱应力而获得耐旱性的性质。

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通过大规模分离种群显示浅的类型 对水稻品种IR64和Kinandang Patong之间检测到的控制植物深根的基因座(Dro1基因座)进行高精度连锁分析。 结果显示,Dro 1的基因区域是夹在作为InDel标记的Dro 1 -INDEL 09和作为CAPS标记的Dro 1 -CAPS 05之间的6.0kbp的区域。 Kinandang Patong型的Din 1基因的转基因植株证实,根深度优于优势。
DRO1是一个控制根生长角度的数量性状位点,编码生长素应答蛋白。QTL检测发现DRO1位于第9号染色体,精细定位将候选区间缩小至6-kb范围内,此区间存在一个候选基因Os09g0439800(LOC_Os09g26840.1)。序列比对发现这个基因的ORF中存在一个1-bp的缺失,导致蛋白翻译提前终止(Uga et al. 2013)。DRO1受到生长素负向调控,并且影响了根尖部位的细胞伸长,从而导致根系的不对称生长和对重力相应的向下弯曲。DRO1高表达可以增加根生长角度,使其生长方向更为竖直。通过该基因能够改变根系形态,从而提高水稻避旱能力(Uga et al. 2013)。