张泗举 作品数:10 被引量:10 H指数:2 供职机构: 天津师范大学生命科学学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 天津市自然科学基金 博士科研启动基金 更多>> 相关领域: 生物学 农业科学 更多>>
水稻早抽穗突变体zc1的表型分析及候选基因鉴定 被引量:1 2021年 从水稻T-DNA插入突变体库中筛选了一个早抽穗突变体zc1.为了克隆突变基因,对突变体株系进行了遗传分析,发现早抽穗表型和T-DNA共分离.利用热不对称交错PCR技术,扩增了T-DNA的侧翼序列.经序列比对发现,T-DNA插入到了一个富亮氨酸类受体激酶(LRR-RLK)基因的外显子区,造成了基因功能的丧失.候选基因的克隆,为进一步解析水稻抽穗期形成的分子机理奠定了基础. 郝宏姣 王鑫 王鑫 兰志鹏 周诗晨 刘晓男 郑瑞 王馨翊 张泗举 张泗举关键词:水稻 抽穗期 类受体蛋白激酶 水稻顺式还原酮加双氧酶基因的表达及功能分析 2017年 【目的】农作物对逆境胁迫的耐受能力与产量息息相关,是作物育种要考虑的重要因素。文中对水稻顺式还原酮加双氧酶基因Os ARD1进行研究,分析其表达模式,明确其在水稻应对非生物胁迫中的功能,为水稻耐旱品种的分子设计及育种提供参考依据。【方法】提取不同组织器官的总RNA,利用RT-PCR方法分析Os ARD1表达的组织特异性。利用不同的非生物胁迫处理14 d大小的野生型(中花11)植株,在不同时间点提取总RNA,利用RT-PCR方法分析Os ARD1表达的受诱导情况。通过农杆菌遗传转化法转化水稻愈伤组织,经过一系列分子检测后获得稳定遗传的T1代Os ARD1的过量表达转基因植株,以转入空载体的野生型植株作为对照。将在营养液中正常培养的12 d大小的野生型和过表达幼苗移出营养液进行缺水处理并进行恢复试验。将催芽后的野生型和过表达转基因植株种子种在含有5%PEG6000的agar培养基中进行渗透胁迫处理,以不含PEG6000的agar培养基作为对照,观察二者的表型。【结果】组织特异性表达分析表明Os ARD1主要在根及成熟的组织中表达,尤其在衰老的组织中有较高表达。非生物胁迫处理表明Os ARD1的表达明显受机械损伤、高盐和渗透胁迫的诱导。获得6个独立株系的可稳定遗传的Os ARD1过量表达转基因植株。对过量表达转基因植株及空载体野生型对照进行干旱胁迫处理,缺水处理5 h后,野生型植株叶片卷曲皱缩成针状表现出严重的缺水症状,但此时过表达转基因植株叶片仍处于舒展状态;缺水处理8 h后开始复水培养3 d,野生型植株的存活率仅为10%,而过表达植株存活率为80%,远远高于野生型,说明过量表达Os ARD1提高了水稻对缺水的耐受能力。用PEG渗透胁迫模拟干旱胁迫处理6 d后发现,不含PEG6000对照组中野生型和过表达植株的幼苗生长情况没有明显的差别;在PEG处理组中,野生型幼苗 熊炜 杨波 刘薇茵 王荃 孔晓聪 靳亚军 梁闪闪 栾维江 张泗举关键词:水稻 OS 干旱胁迫 乙烯 水稻甲基转移酶家族成员OsMT1突变体的创建及功能分析 2022年 为了探究SABATH甲基转移酶家族成员在水稻中的功能,以粳稻品种中花11为实验材料,采用CRISPR-Cas9基因编辑技术对该家族成员OsMT1进行基因编辑,通过测序分析获得了5种编辑类型的突变体,包括3种纯合编辑突变体和2种杂合编辑突变体.分别用50、100和150 mmol/L的NaCl溶液对获得的OsMT1纯合突变体进行盐胁迫处理实验,结果表明,OsMT1突变体的苗长及根长明显长于野生型的苗长及根长,说明OsMT1突变体降低了水稻对盐胁迫的敏感性,增强了水稻对盐胁迫的抗性. 田瑶 王馨翊 王鑫 王鑫 周诗晨 杨晓颖 胡又川 梁闪闪 梁闪闪 张泗举关键词:水稻 突变体 盐胁迫 过量表达OsDTH11基因对水稻穗发育和花粉育性的影响 被引量:2 2019年 为了探究水稻成花转变基因家族成员OsDTH11的功能,采用反向遗传学方法,构建OsDTH11的过表达载体并通过农杆菌介导转化水稻,获得了水稻OsDTH11过量表达转基因植株.分子检测结果表明:OsDTH11在转基因植株中的表达明显上升,说明过量表达载体正常工作,起到了过量表达作用.表型分析发现,过量表达OsDTH11不影响水稻成花转变的时间,但转基因植株表现出穗发育不良、结实率降低(只有野生型的46%).通过碘染法进行花粉育性鉴定,与对照植株相比,过量表达OsDTH11的转基因植株花粉育性明显降低,从而降低了水稻结实率,表明OsDTH11可能在水稻穗及花的发育方面发挥作用.组织特异性表达分析结果表明:OsDTH11在水稻各个组织中均有表达,在穗中表达量很高,在分生组织、叶片和根中表达较弱.这一结果也说明OsDTH11有可能在水稻穗的生长发育过程中发挥重要作用. 靳亚军 石雨鹭 邳瑞雪 王荃 王荃 梁闪闪 张泗举 梁闪闪关键词:水稻 过表达 穗发育 花粉育性 水稻赤霉素类受体基因OsGRL1调控水稻穗外露及籽粒大小的功能分析 被引量:2 2023年 穗的外露(穗颈长度)对水稻的产量有重要影响.穗颈过短,会造成包颈穗,影响水稻的结实率;穗颈过长,容易造成倒伏或穗颈折断,从而影响水稻的生产和产量.赤霉素(gibberellin,GA)在植物茎的伸长调控中起着重要作用.本研究对水稻赤霉素类受体家族基因OsGRL1(Gibberellin receptor like 1)的功能进行了探究,发现该基因在水稻穗颈长度和产量性状方面具有重要的调控作用.表达分析表明,OsGRL1在茎、叶鞘及茎顶端组织中高表达,不受外源GA的诱导.亚细胞定位分析表明,与已知的水稻GA受体蛋白OsGID1定位于细胞核中不同,OsGRL1蛋白定位在细胞膜上,且不随外源GA的诱导而改变.与野生型相比,OsGRL1敲除突变体表现出穗颈伸长、籽粒变小和千粒重降低的表型,而过表达转基因株系穗颈缩短、籽粒变大且千粒重增加.进一步研究发现,OsGRL1基因突变使GA信号转导通路中抑制基因SLR1的表达下调,提高了突变体对GA敏感性.因此,OsGRL1通过调控GA信号转导通路基因的表达而调节水稻穗颈伸长和产量,在育种中具有潜在的应用价值. 杨晓颖 胡又川 杨淇 孙丽娜 徐汉琴 庞梦真 宁晓彤 黄诗雨 梁闪闪 张泗举 栾维江关键词:水稻 赤霉素 水稻中5个FT-Like家族成员的基因编辑突变体的创建与分析 2022年 为了揭示水稻中FT-like亚家族成员的生物学功能,采用CRISPR/Cas9技术对其中的OsFTL4、OsFTL5、OsFTL6、OsFTL7和OsFTL11进行基因编辑.在5个基因的编码区各选择1个靶点构建1个融合的sgRNA表达框,将表达框装载到CRISPR/Cas9表达载体中,通过农杆菌介导的遗传转化法侵染水稻品种中花11的愈伤组织,得到转基因植株.利用靶点区域的特异性引物进行测序分析,得到3种不同类型的突变,分别为osftl4osftl5osflt6三突变体、osftl4osftl5osflt6osftl11四突变体和osftl4osftl5osflt6osftl7osftl11五突变体.这些突变均导致目标基因序列发生移码突变,进而影响氨基酸序列.观察突变体表型,发现3种类型的突变体均出现了叶片早衰的表型. 王鑫 王鑫 田瑶 周诗晨 兰志鹏 王馨翊 胡又川 梁闪闪 梁闪闪 张泗举关键词:水稻 叶片早衰 水稻染色质重塑因子OsSWIB1的表达分析及其突变体的创建 2023年 SWI/SNF家族是ATP依赖的染色质重塑复合物,对基因的表达调控具有重要作用.为了探究水稻中染色质重塑因子OsSWIB1的功能,对OsSWIB1基因表达模式进行分析.结果表明:OsSWIB1在水稻的叶、叶鞘及穗中表达量较高,而在茎、茎顶端分生组织及根中表达量较低;在水稻不同的生长发育时期,除在苗期表达量较低外,OsSWIB1在分蘖期、孕穗期、抽穗期及灌浆期均有较高表达.此外,OsSWIB1在短日照条件下的表达明显高于在长日照条件下的表达.利用CRISPR-Cas9技术对OsSWIB1基因进行靶向编辑,共获得20株T0代转基因植株,通过测序分析,鉴定出3个纯合编辑的突变体.对1个杂合编辑突变体的后代进行分离,获得了1个缺失200 bp的纯合突变体. 王馨翊 庞梦真 徐汉琴 杨淇 胡又川 宁晓彤 孙丽娜 梁闪闪 张泗举 栾维江关键词:水稻 染色质重塑 基因编辑技术原理及其在动植物研究中的应用 被引量:6 2019年 自人类基因组计划开展以来,越来越多生物的基因组序列得到了测定,基因的功能逐步得到鉴定.人们期望通过对基因表达的改变,来治疗人类疾病或提高生物的产量和品质.早期突变技术对基因的改变是不定向的,近年来,锌指核酸酶(ZFN)、转录激活子样效应因子核酸酶(TALEN)和CRISPR/Cas9等技术可对某个已知基因进行编辑.特别是CRISPR/Cas9技术,由于具有操作方便、效率高等优点,因此成为对基因进行定向操作的强有力工具.本文对几种基因编辑技术的原理和应用进行简要介绍和展望. 张泗举 栾维江关键词:锌指核酸酶 水稻类成花素家族成员OsFTL5和OsFTL6双突变体的创建与分析 被引量:1 2021年 为了揭示水稻中类成花素家族(FT-like)成员的生物学功能,利用CRISPR-Cas9技术对OsFTL5和OsFTL62个成员进行基因编辑,以期得到编辑突变体.在OsFTL5基因的编码区选择了2个靶位点5T1和5T2,与OsFTL6基因的编码区选择的靶位点6T1分别组合后,构建了2个融合sgRNA表达框(U6a::6T1-sgRNA-U6b::5T1-sgRNA和U6a::6T1-sgRNA-U6c::5T2-sgRNA).将这2个表达框分别装载到CRISRP-Cas9表达载体,通过农杆菌介导的遗传转化法导入水稻品种中花11中,共获得了97株T0代转基因植株,其中68株转基因植株发生了编辑,产生了不同类型的突变.通过鉴定获得了OsFTL5和OsFTL6同时发生编辑的3个纯合双突变体(ftl5ftl6-1、ftl5ftl6-2、ftl5ftl6-3)和2个纯合OsFTL6单独编辑的突变体(ftl6-1、ftl6-2).在3个双突变体中,OsFTL5基因有单碱基缺失和单碱基插入2种编辑类型;OsFTL6基因有单碱基插入、小片段缺失和大片段缺失3种编辑类型.这些突变均造成了氨基酸阅读框移码,导致蛋白质翻译的提前终止.总之,本研究成功地利用CRISPR-Cas9技术同时实现了对OsFTL5及OsFTL6基因的定向编辑,得到了ftl5ftl6双突变体和ftl6单突变体,并且获得了纯合突变植株,为OsFTL5和OsFTL6功能的研究提供了材料. 刘晓男 宇文铭玥 郝宏姣 田瑶 王鑫 王鑫 张泗举 张泗举 梁闪闪 栾维江关键词:水稻 水稻黄化早抽穗突变体hz1的基因鉴定及功能分析 2024年 【目的】水稻的抽穗期对水稻地域适应性及水稻产量至关重要,对水稻抽穗期基因进行鉴定及功能分析,可以为水稻育种提供优异的基因资源。【方法】通过BSA-seq方法对一个黄化早抽穗突变体hz1(huangzao1)进行基因定位克隆及连锁分析;利用RT-qPCR技术分析目的基因HZ1的表达谱,并用水稻原生质体瞬时转化查明HZ1的亚细胞定位;对突变体的抽穗期、叶绿素含量、过氧化氢含量等生理指标进行测定,详细分析其表型变化。【结果】田间表型观察发现hz1表现早抽穗,长日照(long-day,LD)及短日照(short-day,SD)条件下hz1的抽穗期相同,分别比野生型(wild type,WT)早抽穗43 d和26 d,表明hz1是一个光周期不敏感的突变体。同时hz1表现黄化表型,相比WT,叶绿素含量下降。遗传分析表明hz1由隐性单基因控制,F2混池高通量测序将目的基因定位于水稻第6染色体上17.8 Mb区间内,分析发现该区间内一个T-DNA插入位点LOC_Os06g40080与hz1目标性状完全连锁,LOC_Os06g40080为已知的SE5基因,编码血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HO1)。HZ1/SE5在叶片中高表达,在LD及SD条件下具有昼夜节律性表达。亚细胞定位发现HZ1/SE5蛋白定位于叶绿体中。表达调控分析表明HZ1/SE5主要通过调控水稻成花素Hd3a和RFT1的表达来调控水稻的抽穗期;并通过调控叶绿素合成途径相关基因的表达水平影响水稻叶绿素水平变化。【结论】黄化早抽穗突变体hz1由于血红素加氧酶编码基因SE5突变导致其对光周期不敏感,HZ1/SE5基因通过调控水稻成花素基因及叶绿素合成途径相关基因的表达而影响水稻的抽穗期及叶片的黄化。 庞梦真 徐汉琴 刘海燕 宋娟 王佳涵 孙丽娜 姬佩梅 尹泽芝 胡又川 赵晓萌 梁闪闪 张泗举 张泗举关键词:水稻 血红素加氧酶1