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      水稻鋅指蛋白基因OsSZP載體構(gòu)建、遺傳轉(zhuǎn)化及功能分析

      2016-09-27 02:35:38玉曉紅羅曉莉肖力瑋劉永勝牛向麗
      關(guān)鍵詞:秕谷鋅指株系

      劉 瑩, 玉曉紅, 羅曉莉, 肖力瑋, 劉永勝, 牛向麗

      (1.合肥工業(yè)大學(xué) 生物與食品工程學(xué)院,安徽 合肥 230009; 2.重慶大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,重慶 400044)

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      水稻鋅指蛋白基因OsSZP載體構(gòu)建、遺傳轉(zhuǎn)化及功能分析

      劉瑩1,玉曉紅2,羅曉莉2,肖力瑋1,劉永勝1,牛向麗1

      (1.合肥工業(yè)大學(xué) 生物與食品工程學(xué)院,安徽 合肥230009; 2.重慶大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,重慶400044)

      文章通過(guò)RNA干擾(RNA interference,RNAi)技術(shù)對(duì)水稻鋅指蛋白基因OsSZP的功能進(jìn)行分析。定量聚合鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)分析結(jié)果表明,通過(guò)RNAi技術(shù)可獲得OsSZP表達(dá)水平明顯降低的轉(zhuǎn)基因株系。與野生型相比,OsSZP基因下調(diào)植株的秕谷率顯著增加,花粉育性降低,表明鋅指蛋白基因OsSZP對(duì)水稻雄配子發(fā)育具有調(diào)控作用。表達(dá)模式分析結(jié)果表明,OsSZP在水稻幼苗和成熟植株根中均不表達(dá),在水稻花藥中表達(dá)水平較高。此外,OsSZP基因的表達(dá)也受溫度、光照的影響。

      水稻;鋅指蛋白;RNA干擾;育性

      0 引  言

      植物的生殖發(fā)育是在外部溫度、光照和內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)、激素等信號(hào)誘導(dǎo)下,多個(gè)基因表達(dá)途徑相互作用的綜合結(jié)果,涉及眾多基因。在已經(jīng)分離的植物開(kāi)花調(diào)控和花器官發(fā)育基因中,鋅指蛋白(zinc-finger protein)基因占有重要地位。在植物中,鋅指蛋白形成一個(gè)較大的轉(zhuǎn)錄因子家族[1-2],因其具有可以結(jié)合鋅離子的指狀結(jié)構(gòu)域-鋅指結(jié)構(gòu)域(zinc-finger domain)而命名,依據(jù)鋅指結(jié)構(gòu)域中半胱氮酸(C)和組氨酸(H)殘基的數(shù)目和位置分為C2H2、C2HC、C2C2等亞類。其中,C2H2(Cys2/His2)型成員最多,也是研究最深入的一類。鋅指蛋白中有單個(gè)或成簇出現(xiàn)的鋅指結(jié)構(gòu)域,依賴在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的鋅指結(jié)構(gòu)域的多變組合,使其不僅可以結(jié)合DNA,還可以結(jié)合RNA、蛋白質(zhì)和脂類底物,甚至同一類鋅指蛋白也顯示出不同的結(jié)合特性。因此,鋅指蛋白具有調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄、染色質(zhì)重構(gòu)等多種生理功能[3-4]。同時(shí),在植物進(jìn)化過(guò)程中鋅指蛋白家族成員也不斷增加,有些鋅指蛋白甚至是植物所特有的。如模式植物擬南芥有176個(gè)C2H2型鋅指蛋白成員[5];在水稻基因組中鑒定了189個(gè)C2H2型[6]、68個(gè)CCCH型鋅指蛋白候選基因[7],其中僅有部分鋅指蛋白基因的生物功能被闡明,并發(fā)現(xiàn)它們參與調(diào)控植物各個(gè)時(shí)期的生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控、脅迫應(yīng)答等[8-10]。

      在擬南芥菜開(kāi)花誘導(dǎo)中處于核心地位的CONSTANS(CO)基因編碼鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子在長(zhǎng)日照條件下激活下游基因的表達(dá)促進(jìn)開(kāi)花;水稻中CO的同源基因Hd1也編碼鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子,但與CO不同的是Hd1在短日照條件下,激活下游基因表達(dá)而促進(jìn)短日植物水稻開(kāi)花[11]。文獻(xiàn)[12-13]在水稻中分離鑒定的鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子RID1,通過(guò)調(diào)控Hd1、RFT1等下游開(kāi)花調(diào)控基因來(lái)影響水稻從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)化。在花粉發(fā)育方面,已發(fā)現(xiàn)矮牽牛有多個(gè)鋅指蛋白在花藥中特異表達(dá),并呈現(xiàn)明顯的先后順序[14]。在擬南芥菜中PHD型鋅指蛋白基因MALESTERILITY1 (MS1)是雄性不育基因,其功能是調(diào)控花粉和絨氈層的發(fā)育[15]。

      水稻是我國(guó)第一大糧食作物,水稻產(chǎn)量對(duì)保障國(guó)家糧食安全具有舉足輕重的作用。我國(guó)水稻育種以雜種優(yōu)勢(shì)利用為標(biāo)志的第二次“綠色革命”,使水稻產(chǎn)量有了前所未有的突破,而雜交水稻育種三系法、兩系法配套策略分別利用了核質(zhì)互作不育系和光、溫敏不育系而得以實(shí)現(xiàn)。另一方面,雜種不育又是水稻秈粳亞種遠(yuǎn)源雜種優(yōu)勢(shì)利用的主要障礙。因而,育性在水稻遺傳育種研究中倍受關(guān)注[16]。

      本研究分離了一個(gè)水稻鋅指蛋白基因OsSZP(Oryza sativa sterile-related zinc-finger protein),通過(guò)RNA干擾(RNA interference,RNAi)技術(shù)下調(diào)OsSZP基因表達(dá)[17],利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化獲得轉(zhuǎn)基因水稻。對(duì)轉(zhuǎn)基因株系的表型分析顯示,與野生型植株相比,OsSZP下調(diào)轉(zhuǎn)基因植株花粉育性降低,表明OsSZP基因?qū)λ旧嘲l(fā)育具有調(diào)控作用。

      1 材料與方法

      1.1實(shí)驗(yàn)材料

      克隆載體pEASY-Blunt Simple Cloning Vector、大腸桿菌(Escherichia coli)菌株DH5α購(gòu)于北京全式金生物技術(shù)有限公司;pMD18-T Vector購(gòu)于TaKaRa公司;pSK vectctor由本實(shí)驗(yàn)室保存;真核表達(dá)載體pHB由上海交通大學(xué)楊洪全教授實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建提供[18],本實(shí)驗(yàn)室保存;用于轉(zhuǎn)基因的根癌農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefaciens)菌株EHA105 購(gòu)于Clontech公司;水稻粳稻品種日本晴(Oryza sative L.ssp.japonica cv.Nipponbare)種子由本實(shí)驗(yàn)室提供。

      RNA提取試劑Trizol購(gòu)于Invitrogen公司;反轉(zhuǎn)錄酶ReverTraAce購(gòu)于Toyobo公司;高保真DNA聚合酶PrimeStar、Taq DNA聚合酶、限制性內(nèi)切酶XhoⅠ、BamHⅠ、Hind Ⅲ、Pst Ⅰ、EcoRⅠ、T4連接酶購(gòu)于TaKaRa公司;質(zhì)粒提取試劑盒EasyPure Plasmid MiniPrep Kit、瓊脂糖膠回收試劑盒EasyPure Quick Gel Extraction Kit購(gòu)于北京全式金生物技術(shù)有限公司;引物設(shè)計(jì)采用Primmer Premmier 5.0軟件,由上海英駿生物技術(shù)有限公司合成。其余試劑均為進(jìn)口分裝或國(guó)產(chǎn)分析純。

      1.2實(shí)驗(yàn)方法

      1.2.1OsSZP基因編碼區(qū)擴(kuò)增

      根據(jù)水稻OsSZP基因序列(GenBank登錄號(hào):AK071104)設(shè)計(jì)OsSZP編碼區(qū)擴(kuò)增引物為:

      5′-TCTCTCTCTAGTGAACTTGC-3′;

      5′-AGGGTTCTGTATCTCCATCCAAC-3′。

      從水稻日本晴葉片中提取總RNA,取1 μg總RNA合成第一鏈cDNA。聚合物鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)條件為:98 ℃ 2 min,98 ℃ 10 s,56 ℃ 10 s,72 ℃ 90 s,30個(gè)循環(huán);72 ℃總延伸 5 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)膠回收與克隆載體pEASY-Blunt Simple Cloning Vector連接,轉(zhuǎn)化DH5a感受態(tài)細(xì)胞,鑒定陽(yáng)性克隆(命名為pEASY-OsSZP)送測(cè)序。

      1.2.2水稻OsSZP基因表達(dá)模式分析

      取野生型日本晴幼苗(生長(zhǎng)28 d,根、莖、葉)和成熟植株(根、莖、葉、花藥)不同組織以及在不同光、溫條件下處理48 h (生長(zhǎng)28 d植株,28 ℃,12 h光/12 h暗、10 ℃,12 h光/12 h暗、42 ℃,12 h光/12 h暗、42 ℃,24 h暗)葉片樣品,液氮研磨后提取RNA,通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄合成第一鏈cDNA。以水稻ACTIN為內(nèi)參基因(GenBank登錄號(hào):X16280),利用半定量PCR分析OsSZP基因的表達(dá)情況。OsSZP引物為:

      5′-CTCGAGGATCCTCGACTCCTTCGACGACCT-3′;

      5′-AAGCTTAGGGTTCTGTATCTCCATCC-3′。

      ACTIN引物為:

      5′-AAGATCCTGACGGAGCGTGGTTAC-3′;

      5′-CTTCCTAATATCCACGTCGCACTTC-3′。

      PCR反應(yīng)條件為:94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,56 ℃ 30 s,72 ℃ 20 s,27個(gè)循環(huán);72 ℃10 min (總延伸)。

      1.2.3OsSZP基因RNAi載體構(gòu)建

      按照OsSZP基因序列設(shè)計(jì)引物,擴(kuò)增用于構(gòu)建RNAi載體的正、反向片段。正向片段引物為:

      5′-CTCGAGGATCCTCGACTCCTTCGACGACCT-3′;

      5′-AAGCTTAGGGTTCTGTATCTCCATCC-3′。

      兩端分別引入XhoⅠ、BamH Ⅰ和Hind Ⅲ酶切位點(diǎn)。

      反向片段引物為:

      5′-CTGCAGTCGACTCCTTCGACGACCT-3′;

      5′-GAATTCAGGGTTCTGTATCTCCATCC-3′。

      兩端分別引入Pst Ⅰ和EcoR Ⅰ酶切位點(diǎn)。

      以pEASY-OsSZP為模板,分別進(jìn)行正、反向片段擴(kuò)增。所獲得的PCR產(chǎn)物連接于pMD18-T載體,連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài),對(duì)重組質(zhì)粒進(jìn)行測(cè)序。將測(cè)序正確的正向片段經(jīng)Xho Ⅰ、Hind Ⅲ酶切回收連接于pSK 質(zhì)粒,反向片段經(jīng)Pst Ⅰ、EcoR Ⅰ酶切回收連接于已連接上述正向片段的pSK 質(zhì)粒,形成正、反向重復(fù)基因片段。然后利用BamH、Pst Ⅰ將正反向基因片段整體酶切插入植物表達(dá)載體pHB,構(gòu)建35S-OsSZPRNAi載體,命名為pHB-SZPRI。通過(guò)凍融法轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌,獲得帶有pHB-SZPRI質(zhì)粒的陽(yáng)性農(nóng)桿菌克隆,保存?zhèn)溆谩?/p>

      1.2.4水稻遺傳轉(zhuǎn)化

      本實(shí)驗(yàn)水稻的轉(zhuǎn)化采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法[19-20]。水稻野生型日本晴成熟種子去殼,分別用75%乙醇溶液、25%次氯酸鈉溶液進(jìn)行表面消毒,接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中28 ℃ 下暗培養(yǎng)誘導(dǎo)愈傷組織。愈傷繼代2次后預(yù)培養(yǎng)4 d,用于農(nóng)桿菌侵染。預(yù)培養(yǎng)愈傷在農(nóng)桿菌菌液中侵染20 min,移入共培養(yǎng)基28 ℃ 下暗培養(yǎng)2 d,然后轉(zhuǎn)入含潮霉素的選擇培養(yǎng)基篩選抗性愈傷(潮霉素質(zhì)量濃度依次為30、40、50 mg/L)。將抗性愈傷轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基,10~15 d后選取分化幼苗接于生根培養(yǎng)基中。待幼苗生長(zhǎng)7~10 d后移入溫室中煉苗,約21 d后移入溫室培養(yǎng)。

      誘導(dǎo)培養(yǎng)基:NB+2 mg/L 2,4-D,pH值為5.8~5.9;共培養(yǎng)培養(yǎng)基:NB+2 mg/L 2,4-D+100 μmol/L乙酰丁香酮,pH值為5.2;篩選培養(yǎng)基:NB+2 mg/L 2,4-D+250 mg/L羧芐青霉素+30~50 mg/L潮霉素,pH值為5.8~5.9;分化培養(yǎng)基:NB+10 mg/L KT+0.4 mg/L NAA+250 mg/L 羧芐青霉素,pH值為5.8~5.9;生根培養(yǎng)基:1/2 MS,pH值為5.8~5.9。

      1.2.5OsSZP轉(zhuǎn)基因植株鑒定

      分別提取野生型、轉(zhuǎn)基因植株基因組DNA,利用pHB載體所攜帶潮霉素抗性標(biāo)記基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增。引物為:

      5′- TCGTTATGTTTATCGGCACTTTG-3′;

      5′- GCGTCTGCTGCTCCATACAAG-3′。

      分別取野生型、T3代RNA干涉轉(zhuǎn)基因植株葉片,液氮研磨后提取RNA,反轉(zhuǎn)錄合成第一鏈cDNA。以水稻ACTIN基因?yàn)閷?duì)照,進(jìn)行OsSZP基因表達(dá)水平實(shí)時(shí)定量PCR分析。OsSZP引物為:

      5′- GATCCTCATTGGCCCTACCC-3′;

      5′-CCCTTCCTGTACTGCGACCC-3′。

      ACTIN引物為:

      5′-AGTGATTGCACCACCAGAAAGA-3′;

      5′-CAGGACCAGATTCATCATACTCG-3′。

      反應(yīng)條件如下:95 ℃ 30 s;95 ℃ 5 s,60 ℃ 15 s,72 ℃ 10 s,40個(gè)循環(huán)。擴(kuò)增后,65 ℃ 5 s,每個(gè)循環(huán)增加0.5 ℃,60個(gè)循環(huán),進(jìn)行溶解曲線分析。每個(gè)樣品重復(fù)3次。PCR在Bio-Rad CFX 96上運(yùn)行。

      1.2.6OsSZP基因RNAi轉(zhuǎn)基因植株表型分析

      將所鑒定RNAi轉(zhuǎn)基因株系(Ri-1~Ri-3)與同期生長(zhǎng)野生型植株(n=15)的株高、分蘗數(shù)、每穗粒數(shù)、秕谷率等利用SPSS 12.0軟件(P<0.05)進(jìn)行測(cè)定比較。取穎花樣品經(jīng)固定、染色、脫水、透明、浸蠟、包埋、切片、貼片、脫蠟及染色,制備花粉囊組織切片。

      2 結(jié)果與分析

      2.1OsSZP基因克隆

      高保真酶擴(kuò)增OsSZP基因產(chǎn)物連接于pEASY-Blunt載體,測(cè)序結(jié)果與美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心(national center of biotechnology information,NCBI)登錄基因序列進(jìn)行比對(duì),確認(rèn)得到OsSZP基因編碼序列。經(jīng)SMART 軟件分析可知,OsSZP是C2H2型鋅指蛋白基因,在其278~300位、324~357位、362~382位和388~410位氨基酸,共有4個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)域。利用PLACE軟件,對(duì)上游序列應(yīng)答元件分析結(jié)果顯示,OsSZP基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游有花藥特異調(diào)控元件AGAAA,并有多個(gè)光調(diào)控元件,如GATA、GRWAAW、GATAA、GGGCC等。

      2.2OsSZP基因表達(dá)模式分析

      OsSZP基因表達(dá)模式分析結(jié)果如圖1所示。由圖1可知,OsSZP基因在野生型日本晴幼苗、成熟植株的根中均不表達(dá);在幼苗、成熟植株的莖、葉中有表達(dá);在花藥中表達(dá)量最高。此外,OsSZP基因在不同光、溫生長(zhǎng)條件下,與正常生長(zhǎng)條件(28 ℃,12 h光/12 h暗)相比,低溫(10 ℃,12 h光/12 h暗)、高溫(42 ℃,12 h光/12 h暗)處理48 h后,OsSZP表達(dá)水平均稍有降低;與光照培養(yǎng)相比,高溫暗培養(yǎng)(42 ℃,24 h暗)條件下OsSZP表達(dá)量明顯降低。

      圖1 OsSZP基因表達(dá)模式分析

      2.3OsSZP 基因RNAi轉(zhuǎn)基因植株鑒定

      利用帶有OsSZP基因正、反向重復(fù)片段植物表達(dá)載體pHB-SZPRI的農(nóng)桿菌結(jié)構(gòu)如圖2a所示,通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)遺傳轉(zhuǎn)化方法,獲得轉(zhuǎn)基因植株。提取野生型、轉(zhuǎn)基因植株基因組DNA,利用潮霉素抗性標(biāo)記基因(Hpt)序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增檢測(cè),結(jié)果如圖2b所示,由圖2b可知,鑒定轉(zhuǎn)基因?yàn)殛?yáng)性株系。對(duì)野生型、3個(gè)獨(dú)立T3代轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性株系(Ri-1~Ri-3)進(jìn)行OsSZP基因表達(dá)水平分析,如圖2c所示,由圖2c可知,轉(zhuǎn)基因植株中OsSZP基因較野生型明顯降低,表明獲得水稻OsSZP基因下調(diào)株系。

      圖2 OsSZP基因RNAi轉(zhuǎn)基因株系鑒定

      2.4轉(zhuǎn)基因植株表型分析

      轉(zhuǎn)基因植株表型分析結(jié)果如圖3所示。

      圖3 OsSZP基因RNAi轉(zhuǎn)基因植株表型

      由圖3可看出,與同期平行種植野生型日本晴秕谷率(7.3%)相比,各轉(zhuǎn)基因株系秕谷率明顯增高,分別為68.7%、40.6%和82.8%,且OsSZP基因下調(diào)程度與秕谷率的升高基本一致。花藥組織切片顯示,OsSZP基因下調(diào)植株中同一花藥4個(gè)花粉囊發(fā)育不同步或敗育,藥室發(fā)育不全;成熟花粉形狀不規(guī)則,染色不均勻。與野生型相比,轉(zhuǎn)基因株系株高、分蘗數(shù)、每穗粒數(shù)無(wú)顯著差異。

      3 結(jié) 論

      本研究對(duì)含有4個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)域的C2H2型鋅指蛋白基因OsSZP進(jìn)行了克隆和RNAi,所獲得OsSZP基因下調(diào)轉(zhuǎn)基因植株花粉發(fā)育異常,秕谷率顯著升高,表明OsSZP基因功能與水稻生殖發(fā)育相關(guān)。在對(duì)OsSZP進(jìn)行過(guò)量表達(dá)時(shí),獲得表達(dá)量增加0.5~2.5倍T2代轉(zhuǎn)基因株系(OX-1~OX-3),秕谷率未見(jiàn)明顯差異,如圖4a所示,而所得到過(guò)表達(dá)共抑制(co-suppression)株系(CS-1~CS-3)中OsSZP基因比野生型有所降低,育性下降,如圖4b所示,秕谷率較野生型(7.3%)明顯升高,分別為41.2%、56.8%、47.1%。

      此外,在遺傳轉(zhuǎn)化過(guò)程中獲得的轉(zhuǎn)基因陰性株系秕谷率未見(jiàn)明顯變化;育性較差的OsSZP基因RNAi下調(diào)植株授以野生型花粉時(shí)可以正常結(jié)實(shí)、發(fā)苗生長(zhǎng),進(jìn)一步表明鋅指蛋白基因OsSZP參與水稻生殖調(diào)控,對(duì)水稻雄配子發(fā)育具有負(fù)調(diào)控作用。

      圖4 過(guò)表達(dá)及共抑制轉(zhuǎn)基因株系表型

      在OsSZP基因下調(diào)轉(zhuǎn)基因植株的稻穗中,出現(xiàn)7%~15%“假?!爆F(xiàn)象,即子房自行發(fā)育膨大形成形似糙米,其內(nèi)充滿液體,沒(méi)有胚和胚乳的囊體,如圖5所示。這種假粒也出現(xiàn)在一些水稻雄性不育系中,被認(rèn)為與雄性不育系子房孤雌發(fā)育有關(guān),并受溫度影響,當(dāng)溫度升高時(shí)假粒率也明顯增加[21]。

      與其他植物相似,由于生殖發(fā)育是攸關(guān)種群繁育的重要事件,在水稻中配子發(fā)育同樣綜合內(nèi)外信號(hào)進(jìn)行精細(xì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控。鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子作為調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的重要部分,感受外部信號(hào)并在上游蛋白調(diào)控下進(jìn)行轉(zhuǎn)錄表達(dá)。

      圖5 OsSZP基因下調(diào)轉(zhuǎn)基因植株稻穗中的假?,F(xiàn)象

      OsSZP基因上游有多個(gè)光調(diào)控元件,如GATA、GRWAAW、GATAA、GGGCC等,這與OsSZP基因在光、暗培養(yǎng)條件中表達(dá)情況及在水稻根中不表達(dá)的檢測(cè)結(jié)果相符。此外,在OsSZP基因上游有花藥特異調(diào)控元件AGAAA,以及在花器官發(fā)育中具有重要調(diào)控作用的MADS結(jié)構(gòu)域蛋白[22]、AP2-like[23]和B3-like[24]蛋白的識(shí)別元件CWWWWWWWWG、CAACA。因此,可以推測(cè)OsSZP基因的表達(dá)受到上游花發(fā)育基因的調(diào)控,繼而作為轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)一步調(diào)控其下游基因的表達(dá),最后形成相應(yīng)表型。因此,研究水稻鋅指蛋白基因在生殖發(fā)育中的功能,并進(jìn)一步揭示其分子機(jī)制,有助于開(kāi)拓新的不育基因資源,為作物新品種培育與遺傳改良提供基礎(chǔ)。

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      (責(zé)任編輯閆杏麗)

      Construction, genetic transformation and function analysis of a rice zinc-finger protein geneOsSZP

      LIU Ying1,YU Xiaohong2,LUO Xiaoli2,XIAO Liwei1,LIU Yongsheng1,NIU Xiangli1

      (1.School of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China; 2.School of Life Sciences, Chongqing University, Chongqing 400044, China)

      The function of a rice zinc-finger protein geneOsSZPwas investigated by RNA interference(RNAi). The analysis results of quantitative polymerase chain reaction(PCR) and phenotype showed that the transgenic plants with significantly lowerOsSZPexpression level could be obtained by RNAi. TheOsSZPdown-regulated transgenic plants exhibited increased blasted rates and reduced pollen fertilities compared with wildtype, suggesting thatOsSZPfunctions as a regulator of male gamete development in rice. The expression pattern analysis results revealed thatOsSZPwas not expressed in roots of rice seedlings and mature plants, but showed higher level in rice anther. In addition, the abundance ofOsSZPwas also affected by temperature and light.

      rice; zinc-finger protein; RNA interference(RNAi); fertility

      2015-03-16;

      2015-04-14

      國(guó)家自然科學(xué)基金面上資助項(xiàng)目(30270031)

      劉瑩(1992-),女,安徽六安人,合肥工業(yè)大學(xué)碩士生;

      劉永勝(1964-),男,重慶市人,博士,合肥工業(yè)大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師;

      10.3969/j.issn.1003-5060.2016.07.024

      Q943.2;S511.03

      A

      1003-5060(2016)07-0988-06

      牛向麗(1971-),女,河南周口人,博士,合肥工業(yè)大學(xué)研究員,碩士生導(dǎo)師.

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