水稻oshak17和oshak26的基本表达调控
摘要：水稻是我国重要的粮食作物，其产量占全国粮食总产量的一半。钾作为三大必需的营养元素之一，对作物生长发育、产量形成与品质的意义十分重要。从长远来看，提高植物吸收和利用钾的效率将有利于促进农业的可持续发展。本实验通过研究两大基因的基本功能，为两大基因在水稻利用和吸收钾发挥作用奠定基础。OsHAK17和OsHAK26的基本表达模式,组织定位是本实验的主要研究内容。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1研究材料3
1.2试验方法3
1.2.1植物组织中总RNA的提取 3
1.2.2 mRNA反转录及cDNA的合成4
1.2.3植物组织中DNA的提取 4
1.2.4 PCR产物纯化回收4
1.2.5大肠杆菌感受态细胞的制备及转化4
1.2.6菌液质粒提取5
2 结果与分析6
2.1基因的时空表达的预测6
2.2基因 1,3,6h K+Na 处理 qRTPCR结果7
2.3 OsHAK17和OsHAK26组织定位7
2.3.1转基因组培过程 8
2.3.2转基因阳性苗GUS鉴定 8
2.3.3组织定位结果初步分析9
3 讨论 9
致谢 10
参考文献11
附件 13
水稻OsHAK17和OsHAK26基因的基本表达调控
引言
水稻是我国重要的粮食作物，其产量占全国粮食总产量的一半。因此，对于保护我国的粮食安全来说，保障水稻的产量和品质有着非常重要的意义。在影响水稻的产量和品质的各种因素之中，水稻营养是最重要的环节。传统的植物营养学已经研究各种营养元素的作用，并对其生理功能进行了系统和详细的分析，并取得了许多重要的研究成果。然而，作为植物吸收的营养元素的主体，研究它们主动吸收土壤环境中养分的机理，并在分子生物学发展起来后开始出现了一些深入的新课题。目前，很多研究机构的有关高等植物营养吸收需求相关的基因研究，特别是
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
氮，磷吸收有关的基因方面取得了一定的研究成果，而高等植物钾吸收利用的相关研究还比较少。
钾作为三大必需的营养元素之一，对作物生长发育、产量形成与品质的意义十分重要。在中国，约1/3的土壤中钾的含量不足，尤其严重的是我国的钾资源非常匮乏，这些因素成为对于我国的农业生产是一个重要问题（严小龙和张福锁，1997；鲁如坤，1989）。国内外的已有研究表明，不同植物种类或者同种植物(作物)的不同品种对于缺钾土壤的生理反应以及对钾元素的吸收利用效率存在明显的差异，而且不同的植物本身的这种钾营养效率是可以遗传的，表明植物钾营养效率性状是由遗传基因控制（Wan和武维华，2009）。90年代以来，许多负责钾营养的吸收和转运的通道蛋白基因的被相继克隆和鉴定，确定了一些重要的调节机制，其中一些重要膜蛋白也开始被逐步认识，而这些蛋白的功能和植物钾营养效率性状之间密切相关。这些研究成果为进一步利用钾营养的生物学技术改良和培育植物钾高效利用的作物新品种奠定了基础（和武维华王，2009） 。
在作物的重要品种中，由于水稻基因组规模小，并且易于遗传操作和其它禾谷类作物相似（Arumuganathan et al., 1991；Izawa et al., 1996），所以它被认为是单子叶植物遗传学和基因组学研究的模式植物。在另一方面，水稻在农业生产中的重要地位，也促成了全球科学家努力合作完成了对水稻全基因组序列的测定。这项工作于2002年正式宣告完成（Goff et al., 2002；Sasaki et al., 2002；Yeisoo et al., 2002）。序列分析表明，水稻基因组的大小为389 MB，有29%是以基因家族的形式呈现（在鉴定的37,544个基因中）。为通过遗传学技术对水稻进行改良，水稻基因组图谱的公布使之奠定了分子生物学基础，对于未来水稻的研究和育种产生深远的影响。
随着水稻基因组序列被研究和解读，每个基因的功能鉴定成为了当务之急，因为这是在将来能够使用这些基因的分子生物学基础。针对这个背景我国科学家联合世界上其他水稻科学家适时地提出水稻2020计划（肖景华，2009）。该计划预计在未来十年内完成所有重要的水稻基因的基本功能的鉴定，该计划也为全世界水稻研究的科学家提出了新的目标和挑战。随着各种水稻研究项目的稳步推进，其中包括钾离子的吸收和运输相关的基因可望于不久的将来得到实际应用。
从长远来看，提高植物吸收和利用钾的效率将有利于促进农业的可持续发展。因此，作物吸收和利用钾元素的分子生物学上的研究工作，对培育钾元素等养分高效的高产、优质新品种，促进植物对钾的吸收、利用，以及提高钾肥的利用效率具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 研究材料
水稻：野生型水稻日本晴（Oryza sativa cv. Nipponbare L.）大肠杆菌：DH5α、Trans1T1农杆菌：EHA105克隆载体：pMD19T Vector、pEASYBlunt Cloning Vector表达载体：pCAMBIA1300.
1.2 试验方法
1.2.1植物组织中总RNA的提取
准备工作：
1. 提取植物组织置于液氮中保存，备提。
2. 1.5 ml Eppendorf管，1ml枪头用1‰DEPC水处理后于120℃下高压灭菌30 min。研钵、研杵、铁药勺用锡箔纸包裹后于180℃烘箱中灭菌8 h（去RNA酶）。
3．RNA专用超净工作台及其上用具用酒精棉球擦拭干净后，打开紫外灯杀菌20 min以上。
4. 检查试剂的齐备及相关仪器的工作状况。
实验步骤：
1. 取大约100 mg组织样品，在研钵中液氮研磨，组织破碎后转入加有1 ml的1.5 ml Eppendorf管中，用力摇动15 s后，吸取0.2 ml氯仿加入其中，摇匀后于25℃下温育5min。
2. 将上述Eppendorf管在4℃下12000 ref的离心机中离心15 min取上清夜转移到新的Eppendorf管中加0.5 ml氯仿重复离心过程，再转移。
3. 在转移后的澄清液体中加入0.5 ml异丙醇，轻摇混匀后室温保持15 min，在4℃下12000 ref的离心机中离心18 min，弃去上清液。
4. 在有沉淀的Eppendorf管中加1 ml 75％的乙醇（750 ml无水乙醇＋250 ml 1‰DEPC水）反复上下倒置清洗沉淀物后在4℃下7500 ref的离心机中离心5 min，弃去乙醇溶液。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1研究材料3
1.2试验方法3
1.2.1植物组织中总RNA的提取 3
1.2.2 mRNA反转录及cDNA的合成4
1.2.3植物组织中DNA的提取 4
1.2.4 PCR产物纯化回收4
1.2.5大肠杆菌感受态细胞的制备及转化4
1.2.6菌液质粒提取5
2 结果与分析6
2.1基因的时空表达的预测6
2.2基因 1,3,6h K+Na 处理 qRTPCR结果7
2.3 OsHAK17和OsHAK26组织定位7
2.3.1转基因组培过程 8
2.3.2转基因阳性苗GUS鉴定 8
2.3.3组织定位结果初步分析9
3 讨论 9
致谢 10
参考文献11
附件 13
水稻OsHAK17和OsHAK26基因的基本表达调控
引言
水稻是我国重要的粮食作物，其产量占全国粮食总产量的一半。因此，对于保护我国的粮食安全来说，保障水稻的产量和品质有着非常重要的意义。在影响水稻的产量和品质的各种因素之中，水稻营养是最重要的环节。传统的植物营养学已经研究各种营养元素的作用，并对其生理功能进行了系统和详细的分析，并取得了许多重要的研究成果。然而，作为植物吸收的营养元素的主体，研究它们主动吸收土壤环境中养分的机理，并在分子生物学发展起来后开始出现了一些深入的新课题。目前，很多研究机构的有关高等植物营养吸收需求相关的基因研究，特别是
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
氮，磷吸收有关的基因方面取得了一定的研究成果，而高等植物钾吸收利用的相关研究还比较少。
钾作为三大必需的营养元素之一，对作物生长发育、产量形成与品质的意义十分重要。在中国，约1/3的土壤中钾的含量不足，尤其严重的是我国的钾资源非常匮乏，这些因素成为对于我国的农业生产是一个重要问题（严小龙和张福锁，1997；鲁如坤，1989）。国内外的已有研究表明，不同植物种类或者同种植物(作物)的不同品种对于缺钾土壤的生理反应以及对钾元素的吸收利用效率存在明显的差异，而且不同的植物本身的这种钾营养效率是可以遗传的，表明植物钾营养效率性状是由遗传基因控制（Wan和武维华，2009）。90年代以来，许多负责钾营养的吸收和转运的通道蛋白基因的被相继克隆和鉴定，确定了一些重要的调节机制，其中一些重要膜蛋白也开始被逐步认识，而这些蛋白的功能和植物钾营养效率性状之间密切相关。这些研究成果为进一步利用钾营养的生物学技术改良和培育植物钾高效利用的作物新品种奠定了基础（和武维华王，2009） 。
在作物的重要品种中，由于水稻基因组规模小，并且易于遗传操作和其它禾谷类作物相似（Arumuganathan et al., 1991；Izawa et al., 1996），所以它被认为是单子叶植物遗传学和基因组学研究的模式植物。在另一方面，水稻在农业生产中的重要地位，也促成了全球科学家努力合作完成了对水稻全基因组序列的测定。这项工作于2002年正式宣告完成（Goff et al., 2002；Sasaki et al., 2002；Yeisoo et al., 2002）。序列分析表明，水稻基因组的大小为389 MB，有29%是以基因家族的形式呈现（在鉴定的37,544个基因中）。为通过遗传学技术对水稻进行改良，水稻基因组图谱的公布使之奠定了分子生物学基础，对于未来水稻的研究和育种产生深远的影响。
随着水稻基因组序列被研究和解读，每个基因的功能鉴定成为了当务之急，因为这是在将来能够使用这些基因的分子生物学基础。针对这个背景我国科学家联合世界上其他水稻科学家适时地提出水稻2020计划（肖景华，2009）。该计划预计在未来十年内完成所有重要的水稻基因的基本功能的鉴定，该计划也为全世界水稻研究的科学家提出了新的目标和挑战。随着各种水稻研究项目的稳步推进，其中包括钾离子的吸收和运输相关的基因可望于不久的将来得到实际应用。
从长远来看，提高植物吸收和利用钾的效率将有利于促进农业的可持续发展。因此，作物吸收和利用钾元素的分子生物学上的研究工作，对培育钾元素等养分高效的高产、优质新品种，促进植物对钾的吸收、利用，以及提高钾肥的利用效率具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 研究材料
水稻：野生型水稻日本晴（Oryza sativa cv. Nipponbare L.）大肠杆菌：DH5α、Trans1T1农杆菌：EHA105克隆载体：pMD19T Vector、pEASYBlunt Cloning Vector表达载体：pCAMBIA1300.
1.2 试验方法
1.2.1植物组织中总RNA的提取
准备工作：
1. 提取植物组织置于液氮中保存，备提。
2. 1.5 ml Eppendorf管，1ml枪头用1‰DEPC水处理后于120℃下高压灭菌30 min。研钵、研杵、铁药勺用锡箔纸包裹后于180℃烘箱中灭菌8 h（去RNA酶）。
3．RNA专用超净工作台及其上用具用酒精棉球擦拭干净后，打开紫外灯杀菌20 min以上。
4. 检查试剂的齐备及相关仪器的工作状况。
实验步骤：
1. 取大约100 mg组织样品，在研钵中液氮研磨，组织破碎后转入加有1 ml的1.5 ml Eppendorf管中，用力摇动15 s后，吸取0.2 ml氯仿加入其中，摇匀后于25℃下温育5min。
2. 将上述Eppendorf管在4℃下12000 ref的离心机中离心15 min取上清夜转移到新的Eppendorf管中加0.5 ml氯仿重复离心过程，再转移。
3. 在转移后的澄清液体中加入0.5 ml异丙醇，轻摇混匀后室温保持15 min，在4℃下12000 ref的离心机中离心18 min，弃去上清液。
4. 在有沉淀的Eppendorf管中加1 ml 75％的乙醇（750 ml无水乙醇＋250 ml 1‰DEPC水）反复上下倒置清洗沉淀物后在4℃下7500 ref的离心机中离心5 min，弃去乙醇溶液。
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