水稻根系不同强度干旱胁迫下5个基因表达分析

doi:10.7668/hbnxb.2010.02.010

华北农学报 ›› 2010, Vol. 25 ›› Issue (2): 51-55. doi: 10.7668/hbnxb.2010.02.010

所属专题： 水稻；抗旱节水；生物技术；

水稻根系不同强度干旱胁迫下5个基因表达分析

马廷臣¹, 陈荣军², 余蓉蓉², 曾汉来³, 张端品³

1. 安徽省农业科学院水稻研究所安徽省水稻遗传育种重点实验室国家水稻改良中心合肥分中心, 安徽合肥 230031;
2. 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室湖北武汉 430070;
3. 安徽省农业科学院水稻研究所安徽省水稻遗传育种重点实验室国家水稻改良中心合肥分中心, 安徽合肥 230031

收稿日期:2009-12-07 出版日期:2010-04-28
通讯作者: 张端品(1944-),男,湖北荆州人,教授,博士生导师,主要从事水稻遗传育种研究。
作者简介:马廷臣(1977-),男,山东诸城人,副研究员,博士,主要从事水稻逆境分子生物学方面的研究.
基金资助:
安徽省国际合作项目(08080703030);安徽省外国专家局引智项目(20083400089);农业部“948”项目(30040025)

Analysis of Five Genes Expression Pattern in Rice Root under Different Drought Stress

MA Ting-chen¹, CHEN Rong-jun², YU Rong-rong², ZENG Han-lai³, ZHANG Duan-pin³

1. Key Laboratory of Rice Genetics and Breeding of Anhui Province Hefei, Branch of National Rice Improvement Center, Rice Research Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China;
2. National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China;
3. Institute of Subtropical Agriculture, the Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China

Received:2009-12-07 Published:2010-04-28

摘要/Abstract

摘要： 通过不同浓度的PEG处理,模拟不同强度的干旱胁迫,研究水稻幼苗根系中5个基因的表达情况,结果表明:不同强度干旱胁迫下,根系中各基因表达也各不相同,但是在轻度干旱和中等干旱胁迫下,主要以下调为主,少数表达上调,严重干旱胁迫下情况比较复杂,有基因以上调为主的(抗坏血酸过氧化物酶4基因、核内小RNAZ274基因、甲酸四氢叶酸连接酶基因),也有基因以下调为主的(木聚糖酶抑制子蛋白1前体基因),还有基因以上调为主,但是上调倍数不大,下调倍数很大(酸性内切几丁质酶基因);5个基因表达的日变化表现出6种类型,每种类型的日表达都是上下波动的;抗旱品种的水稻根系对不同强度的干旱可能采取不同的应对策略,对轻度干旱和中等干旱可能是减少不必要的能量和物质消耗,过度干旱、严重干旱胁迫下才调动大量抗逆相关物质,抵抗干旱的伤害。

关键词: Real-time PCR, 干旱胁迫, 基因表达变化, 根系

Abstract: Five genes expression of rice seedling roots were investigated under different concentrations of PEG treatmen.t The genes expression pattern of rice roots varied under different intensity drought stress as followed: the main changew as down-regulated under the middle and mild drought stress, the up-regu lated was the minority. The genes expression was comp lex under serious drought stress, I. e., themain change of some genes( L-ascorbate perox-i dase genes, small nuclearRNA gene Z274, form ic acid tetrahydro folate ligase genes)w as up-regulated, xy lanase inhib-i tor prote in 1precursors genew as down-regulated, themain change of acidic enchitinase genew as increase, but the up multip lew as lower than the dow nmultiple far away. Five genes expression variat ion showed six types and each type of expression was day fluctuation. Rice root systems of drough-t resistant variety had different response strategies to adapt different intensity drought stress: variety may reduce unnecessary energy and material consumption under mild and middle drought and mobilize sign ificant related substances to resist drought damage under serious drought stress.

Key words: Rea-l time PCR, Drought stress, Gene expression change, Root system

中图分类号:

S511.03

马廷臣, 陈荣军, 余蓉蓉, 曾汉来, 张端品. 水稻根系不同强度干旱胁迫下5个基因表达分析[J]. 华北农学报, 2010, 25(2): 51-55. doi: 10.7668/hbnxb.2010.02.010.

MA Ting-chen, CHEN Rong-jun, YU Rong-rong, ZENG Han-lai, ZHANG Duan-pin. Analysis of Five Genes Expression Pattern in Rice Root under Different Drought Stress[J]. ACTA AGRICULTURAE BOREALI-SINICA, 2010, 25(2): 51-55. doi: 10.7668/hbnxb.2010.02.010.

http://www.hbnxb.net/CN/Y2010/V25/I2/51

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