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水稻抗旱机制及相关基因研究进展

时间:2011-04-21  作者:秩名
2.3 抗旱调节基因研究

DREB转录因子是能够与真核生物基因启动子区域中顺式作用元件发生特异性作用的DNA结合蛋白。DREB转录因子能够特异结合DRE/CRT元件,调控启动子含有DRE/CRT元件的一大类逆境应答基因的表达,通过多基因的协同作用来增强作物对多种逆境的抵抗力和适应能力。近年来水稻DREB基因的研究取得较大进展,水稻DREB基因受干旱、高盐、低温以及其他逆境胁迫诱导,从而使逆境应答基因得以表达,并预示着DREB基因在增强水稻的综合抗性及提高其稳产性等各方面将有巨大的应用前景。Dubouzet等[44] 克隆了OsDREB1A基因,在水稻原生质中OsDREB1A能特异结合DRE并激活GUS报告基因的转录,在转基因水稻植株中表达,使其对干旱、高盐和冷害等胁迫环境具有较高耐性。Tian等[45]从水稻中克隆了3个DREB转录因子基因OsDREB1—1、OsDREB4-1、OsDREB4—2,同时认为OsDREB4—1基因的表达在苗期受干旱和高盐诱导,可能参与对干旱和高盐的分子应答反应。

总结与展望

作物抗旱性不仅与作物的种类、品种基因型、形态性状及生理生化反应有关,而且受干旱发生时期、强度及持续时间的影响。水稻抗旱性是水稻体内水分与生理功能相互作用的结果,也是水稻与环境相互作用的结果。论文格式。水稻的耐旱性是一种数量遗传性状,受多基因调控,存在多种调控途径并可能交叉的过程 ,在对水稻进行抗旱鉴定中,应从形态、生理、生化等众多指标中筛选出对抗旱性有显著影响的几个主要指标,进行综合分析判断才更有效;仅使用某些指标的绝对值比较其抗旱性,不能消除品种间固有差异,必然影响到判断的准确性。

人们已通过各种方法鉴定和克隆了一些水稻抗旱基因,在表达调控上也做了不少研究,并通过基因工程的方法获得了具有一定抗旱能力的转基因水稻。但是,由于抗旱性是由多基因控制的综合性状,其生理生化过程是基因相互作用、共同调节的结果,而过去的研究一直停留在某一个或几个基因上,在获得了某一个抗旱基因后,对基因的结构和表达调控机制缺乏详细的研究就进行转基因试验,这样往往会引起转基因植株的代谢紊乱,影响其本身的生长发育,得不到应有效果;而且,单个基因的转基因操作实际上只能提高部分抗性。因此,要从根本上提高水稻的抗旱性,只能从综合、系统的角度对干旱逆境下的生理生化反应及对水稻造成的伤害和抗旱机理作更深入的研究,找出更多抗旱基因,对它们进行多方面多层次的研究,才能在整体水平上提高抗旱性。


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