摘要
水稻白化现象普遍存在于植物界中，其白化机理十分复杂。研究表明，水稻白化现象受光照、温度和矿质元素等环境因素的影响，同时也与遗传突变、核-质互作以及叶绿体、叶绿素合成相关基因的表达有关。近年来，对水稻白化机理的研究越来越深入。水稻白化突变体材料的来源主要有自然突变、化学诱变剂甲磺酸乙酯(Ethyl methanesulfonate，EMS)诱变、60Co辐照等。然而，目前以农杆菌侵染过程引起的白化苗为研究材料的报道极少。本研究利用农杆菌介导的水稻原位转化技术获取的籼稻品种“桂禾丰”白化苗及其正常幼苗为样品，分别对它们的形态特征、超微结构、生理指标、叶绿素含量进行分析;然后通过转录组测序技术，对参与叶绿体合成、光和色素合成及光合作用等相关代谢途径的差异表达基因作了探究。初步研究结果如下: 1.农杆菌侵染水稻种子原位转化过程中，出现的白化苗率大于69％。 2.对水稻白化苗和正常苗的生长状况进行分析，结果表明，水稻白化苗生长速度慢、根系不发达。 3.通过对水稻白化叶片和正常叶片超微结构的观察表明，水稻叶片白化与叶绿体缺失有关。 4.分别对水稻叶片和根的抗氧化酶活性及MDA含量进行测定。结果发现，抗氧化酶活性增大，MDA含量显著升高，说明在水稻原位转化过程中，活性氧增加，细胞膜脂结构遭到破坏。 5.通过Illumina测序平台对水稻白化叶片和正常叶片进行转录组学分析。共检测到42031个基因，筛选出1024个差异表达基因，对差异表达基因进一步生物信息学分析，发掘了2个与叶绿体合成相关的差异表达基因和11个与光合碳固定、类黄酮生物合成、叶绿素代谢、类胡萝卜素合成等相关代谢途径的差异表达基因。同时，还发现了一些能编码AP2/ERF、NAC、MYB等转录因子的差异表达基因。 6.以actin6作为内参基因，对随机选取的15个可能与叶绿素合成相关的差异表达基因进行实时荧光定量验证。结果表明，转录组测序结果可靠。
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