盐胁迫对转RIO1基因水稻幼苗根生长的影响

论文总字数：9159字

摘 要

本实验以日本晴水稻为对照，以转RIO1基因水稻为实验材料；通过比较100mM NaCl对日本晴水稻和转RIO1基因的水稻幼苗期地下部分生长的情况，研究转RIO1基因能否影响水稻的耐盐性。实验结果表明，水稻幼苗根的生长明显受到了盐胁迫的抑制，并且SOD、POD活性在盐胁迫下先升高后下降，超氧阴离子自由基含量随着盐处理时间的延长而增加。转RIO1基因水稻幼苗在盐胁迫下根长明显提高，转RIO1基因水稻幼苗的SOD、POD活性比盐胁迫下日本晴水稻幼苗的SOD、POD活性提高；超氧阴离子含量明显降低。这表明，RIO1基因可能通过影响水稻抗盐相关蛋白的合成来提高水稻的耐盐性。

关键词：盐胁迫，RIO1，转基因，水稻

Abstract:In this experiment, nipponbare rice was used as the control, and rice with RIO1 gene as the experimental material.By comparing the effects of 100mM NaCl on the growth of the subterranean part of RIO1 gene-transferred rice in seedling stage, we studied whether RIO1 gene-transferred rice can affect the salt tolerance of rice. The results showed that the growth of rice seedling roots was obviously inhibited by salt stress, and the activities of SOD and POD in rice seedlings increased first and then decreased under salt stress, and the content of superoxide anion radical increased with the extension of salt treatment time. Significantly increased root length of rice seedlings with RIO1 gene under salt stress, and increased SOD and POD activity of rice seedlings with RIO1 gene than that of rice seedlings with Nippon sunny under salt stress. Superoxide anion content was significantly reduced. It suggests that the RIO1 gene may increase the salt tolerance of rice by affecting its synthesis of salt-resistant related proteins.

Key words:salt stress,RIO1,genetically modified,rice

目录

1 引言 6

1.1 RIO激酶家族 6

1.2 盐胁迫对水稻的影响 6

1.3 提高水稻耐盐性的策略 6

2 实验材料与方法 7

2.1 水稻材料的培养 7

2.2 实验处理 7

2.3 实验方法 9

2.3.1 根长的测定 9

2.3.2 超氧化物歧化酶SOD活性的测定 9

2.3.3 过氧化物酶POD活性的测定 9

2.3.4 超氧阴离子自由基（O₂^·-）产生速率的测定（羟胺氧化法） 9

2.4 数据处理 9

3 结果与分析 10

3.1 盐胁迫对转RIO1基因水稻幼苗生长的影响 10

3.2 盐胁迫对水稻幼苗SOD活性的影响 11

3.3 盐胁迫对水稻幼苗POD活性的影响 12

3.4 盐胁迫对转RIO1水稻幼苗超氧阴离子自由基含量的影响 13

结论 14

参考文献 15

致 谢 16

1 引言

水稻作为最重要的粮食作物之一，其产量尤为的重要^[1]。水稻是盐中度敏感的作物^[2]。土地盐碱化在很大程度上限制了水稻生产产量。我国大约有五分之一的稻田在受到盐害，严重制约中国农业综合生产能力的提高和农业可持续发展^[3]。因此研究抗盐的水稻品种就有着重要的意义。

• 1. RIO激酶家族

RIO1基因又被称为核糖体RNA加工处理10，也是保持染色体稳定性所必须的基因。如果酵母细胞发育在G1期或有丝分裂期停滞，那么很可能是缺少RIO1基因^[4]。另外，酵母 RIO1和RIO2还可作为一种非核糖体因子，在18S rRNA后期加工处理过程中发挥重要作用^[5]。如果细胞中缺失RIO1基因，就可能导致细胞死亡或细胞周期停滞，而且会发生 20S pre-RNA蓄积的现象^[5]。有研究发现, RIO2是43S前核糖体亚单位的成分之一, 并且还在前核糖体40S从细胞核转运入细胞质的过程中发挥重要作用^[6]。

RIO蛋白激酶是一类非典型丝氨酸蛋白激酶，有着调控核糖体生物合成的作用，也在细胞周期进程中有重要影响，细胞的许多生命活动进程都是RIO激酶通过磷酸化作用来调控的。RIO1在细胞中能够维持染色体的稳定，酵母RIO1 也是一种非核糖体因子, 影响着18SrRNA的后期加工处理，缺了RIO1，细胞周期会发生阻滞，主要体现在细胞的G1期或有丝分裂期，最终可导致生物细胞死亡。

本实验探讨RIO1基因能否影响盐胁迫下转RIO1水稻幼苗地下部分的生长。通过对水稻幼苗的形态指标和水稻幼苗根内SOD和POD活性的测定以及超氧阴离子自由基含量的测定来研究RIO1基因是否与水稻耐盐性相关。

1.2 盐胁迫对水稻的影响

离子失调引起的渗透危害；氧化胁迫；改变膜透性、生理生化的代谢也发生紊乱现象，积累毒害物质是盐胁迫对水稻的主要影响，这些影响引起了水稻在生长发育和形态建成上的改变^[7]；在水稻幼苗期尤为明显^[8][9]，所以本实验选用水稻幼苗期进行实验。

SOD^[10]是一种活性物质，能够在生物体活动和新陈代谢中起着消除有毒物质的作用。POD^[11]是微生物或植物所产生的一类氧化还原酶，与呼吸作用、光合作用、生长素的氧化等都有关系。

加入盐后，水稻幼苗的SOD、POD活性增强，且随着时间的增加而增大，超氧阴离子含量也随着时间的增大而上升。

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