：土壤盐渍化是一种严重的农业灾害因素，且分布十分广泛。水稻属中度盐敏感作物，受土壤盐渍化影响，每年有大量水稻减产，因此筛选培育耐盐水稻植株，提高水稻耐盐性的工作显得愈发重要。本研究以一个OsPDRγ基因Tos17转座子插入突变体（命名为ospdrγ）日本晴水稻为研究材料，对鉴定到的纯和突变体进行耐盐性研究。结果显示，与野生型日本晴水稻相比，ospdrγ突变体在遭受盐胁迫时，出现明显的盐害症状，且地上部Na+含量显著升高，K+含量无明显差异；茎长、地上部鲜重、地上部干重、地下部干重等形态指标结果显示两者在盐胁迫早期无明显差异，但是随着处理时间延长，盐对ospdrγ突变体伤害明显高于野生型日本晴。综上，ospdrγ突变体为盐敏感突变体，OsPDRγ基因可能与水稻耐盐能力有关。这不仅为后续分子水平的研究打下了基础，也为筛选培育水稻耐盐植株提供了新的思路。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 材料2
1.2方法2
1.2.1 水稻培养2
1.2.2 突变体鉴定3
1.2.3突变体ospdrγ耐盐性鉴定3
1.2.4 Na+、K+含量的测定3
1.2.5突变体ospdrγ幼苗形态指标测定4
2 结果与分析4
2.1突变体ospdrγ的鉴定4
2.2突变体ospdrγ的耐盐表型5
2.3突变体ospdrγ盐胁迫生理指标测定5
2.3.1盐胁迫对ospdrγ突变体Na+、K+含量的影响5
2.3.2不同处理时间对ospdrγ突变体Na+含量的影响6
2.3.3不同浓度NaCl处理对ospdrγ突变体Na+含量的影响7
2.4突变体ospdrγ盐胁迫形态指标测定7
2.4.1突变体ospdrγ幼苗茎长、根长的测定7
2.4.2突变体ospdrγ幼苗鲜重、干重的测定8
3 讨论9
致谢9
参考文献10
一个水稻ABC转运蛋白突变体的鉴定和
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耐盐性相关的生理分析
生命基地学生 王艺霖
引言
引言 土壤盐渍化是限制农作物生长和产量的主要环境因素之一。据统计，全球有各种盐渍土约10亿公顷，占全球陆地面积的10 %，广泛分布于100多个国家和地区[1]。中国是盐渍土分布最广泛的国家之一，盐渍土总面积约3600万公顷，占全国可利用土地面积的4.88% [2]。土壤中过量的盐会对植物造成渗透胁迫，并干扰离子平衡[3]。在盐胁迫条件下，植物根系生长受抑制，根系吸收能力、蒸腾速率(Tr)持续下降，叶片失水过多，叶片相对含水量（RWC）减少，导致光合速率降低[4]。
水稻（Oryza Sativa L）是中国重要的粮食作物之一，属于中度盐敏感作物[5]。由于水稻耐盐遗传资源相对比较贫乏，加之植物耐盐性在遗传和生理上的复杂性，以及目前对植物耐盐的分子机理了解的缺乏，采用传统育种手段进行水稻耐盐性遗传改良存在较大困难。因此，筛选培育耐盐或感盐水稻品种，通过遗传改良方式提高水稻的耐盐性，是保证盐碱区粮食的安全生产和改善生态环境的重要途径[6]，且相对于水土管理和化学改良，培育稳定遗传的耐盐水稻品种更经济快捷，因此越来越受到研究者的青睐。水稻突变体是常用的研究材料。在植物组织培养过程中，植株体细胞存在大量变异，通过定向筛选具有变异性状的水稻植株，可从中获得有价值的耐盐水稻品种，直接为育种实践服务；同时，诱变所产生的耐盐或盐敏感植株，也为水稻耐盐基因克隆及功能分析提供了重要材料。有研究表明，NaCl胁迫下诱导产生的水稻耐盐突变体，其后代幼苗叶片的叶绿素 a、b 及总含量均高于野生型，且叶片中K+积累量比根部多，Na+积累量低于根部[7]。汪斌等以粳稻品种Nipponbare(不耐盐)和耐盐突变体作亲本, 构建一个F2群体研究，发现Nipponbare 和耐盐突变体苗期耐盐性的差异受单个主基因控制，耐盐为隐性，将该基因暂时命名为 SST(t)，并将其定位在第 6 染色体长臂上一个406 kb 的区间内[8]。
ABC转运蛋白(ATPbinding cassette transporters)又称三磷酸腺苷结合盒转运蛋白，由于含有一个三磷酸腺苷(ATP)的结合盒(ATPbinding cassette, ABC)而得名。ABC家族共有8个亚族：ABCA、ABCB、ABCC、ABCD、ABCE、ABCF、ABCG、ABCH。根据底物的不同又可分为多向耐药性蛋白(PDR)、多药耐药性蛋白(multidrug resistance, MDR)、多药耐药性相关蛋白(MDRassociated protein, MRP)等[9]。近几年的研究表明，植物 ABC 转运蛋白不仅参与植物体内激素、脂质、金属离子、次生代谢物和外源物质的运输，而且有利于植物与病原体间的相互作用和植物体内离子通道的调控[10]，这为水稻耐盐性的研究提供了新的思路。
本实验以从Tos17突变体库中购买了OsPDRγ基因Tos17转座子插入突变体为研究材料，并命名为ospdrγ，首先对ospdrγ突变体进行鉴定，再研究其在盐胁迫下的形态、生理指标，以期对其耐盐性进行初步评估，为后期深入研究打下基础。
1 材料与方法
1.1材料
野生型水稻日本晴(Oryza sativa L. ssp. japonica)；
Tos17插入突变体ospdrγ；
1.2 方法
1.2.1 水稻培养
取日本晴野生型水稻以及盐敏感突变体ospdrγ种子，在45℃烘箱内放置一周打破休眠，清水中浸泡3天，放置于32℃培养箱避光催芽24小时。选取萌发一致的种子播种于去掉底部的96孔板中，去离子水黑暗培养1天后，改用正常光照条件培养5天，换用1/2水稻营养液培养4天，之后换用全营养液培养，每4天更换一次营养液。
营养液按照国际水稻所标准配方（Cock et al. 1976）配制，培养条件为：光照时间721时，光照强度450 µmol photons m2s1，温度：白天26℃，晚上22℃，湿度70 %。
1.2.2 突变体鉴定
1.2.2.1水稻基因组DNA的提取（CTAB法）
（1）取适量新鲜水稻叶片装入2 mL EP管，加3颗直径2mm钢珠，液氮冷冻30 s后，球磨仪上25 Hz震荡2 min；
（2）加入65℃预热的CTAB提取缓冲液600 µl，65℃保温24小时，期间不时震荡，使样品充分溶解；
（3）加入600 µl氯仿:异戊醇（24:1）混匀，4℃ 保存30 min；
（4）12000 g 4℃ 离心10 min，取上清转入另一个EP管，加0.1体积的3 M NaAc (pH4.8)和等体积预冷的异丙醇；
（5）12000 g 离心5 min，弃上清；
（6）加800 µl 75%乙醇漂洗，12000g 离心5 min，重复一次本步骤；
（7）弃上清，沉淀吹干，加入200 µl TE缓冲液，室温溶解2小时，20℃保存备用。

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