水稻赤霉素20-氧化酶基因(rga5)的正、反义转化对水稻生物学性状的影响

• 作者: 严远鑫 古佳玉 安成才 栗力 王莉江 米双利 陈章良
• 来源期刊: 科学通报
• 学科: 农学
• 关键词: 水稻 赤霉素20-氧化酶 反义 正义 转基因
• 年，卷（期）: 2003,（4）
• 所属期刊栏目: 简报
• 页码范围: 358-363
• 页数: 6页
• 分类号: S511
• 字数: 6021字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0023-074X.2003.04.012

摘要

通过PCR方法从水稻"矮子占"和"南特号"的基因组DNA中分离出赤霉素20-氧化酶基因rga5, 其编码区含1119 bp. 其编码蛋白与已报道的水稻赤霉素20-氧化酶基因OsGA20ox相比有11个氨基酸不同, 其中9个氨基酸为移码差异. 通过基因枪法将该基因的正、反义表达质粒pSrga5和pArga5转化水稻"中花8号", 获得了生物学性状有明显变异的转基因植株. 正义转化表现出植株增高、叶片和穗变长、穗粒数增加等特征, 但花期未受明显的影响; 而反义植株表现出明显的"矮化"和"早花", 且出现植株细弱、叶色加深、叶片和穗变短等特征. 转基因水稻的分析结果表明, rga5正、反义外源基因已分别整合到水稻基因组中, 并有效表达; 正义植株体内的GA1平均增加约50%, 反义则降低至对照组的约10%. 结果表明, rga5是水稻赤霉素合成代谢途径中起关键作用的赤霉素20-氧化酶基因, 该序列中11个氨基酸的变异并不影响其功能. 正义表达可增强体内GA的合成, 促使植株生长, 增加株高; 反义转化则抑制了内源GA的合成及植株生长, 导致植株明显的矮化.