全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2008, 34(10): 1712−1718　 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

基金项目: 中国科学院“百人计划”项目(02200420062903)
作者简介: 徐孟亮(1964−), 男, 在职博士研究生, 研究方向: 作物耐逆分子生物学。
*
通讯作者(Corresponding author): 夏新界, 研究员, 博士生导师。E-mail: jxxia@isa.ac.cn, Tel: 0731-4619769
Received(收稿日期): 2008-03-27; Accepted(接受日期): 2008-04-16.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.01712
一个新的水稻逆境响应基因 OsMsr1的表达与克隆
徐孟亮 1,2,3 陈荣军 1 ROCHA Pedro1 李落叶 1 王曼玲 1 徐国云 1 夏新界 1,*
(1 中国科学院亚热带农业生态研究所, 湖南长沙 410125; 2 湖南师范大学生命科学院, 湖南长沙 410081; 3 中国科学院研究生院, 北
京 100049)
摘 要: 为深入了解植物的逆境反应机理和发现新的水稻耐逆基因, 采用 Affymetrix水稻表达芯片(含 51 279个转录
本)分析了超级稻两优培九母本培矮 64S不同生长发育时期、不同组织器官全基因组在低温、干旱、高温逆境胁迫下
的表达水平, 筛选出众多表达水平显著升高与降低的基因。OsMsr1 (Oryza sativa L. multiple stresses responsive gene 1,
GenBank登录号为 EU284112) 是其中一个受高温、低温与干旱诱导、在各生长发育时期与组织器官均显著上调的基
因, 用实时定量 PCR 方法对其表达水平进行了进一步的分析, 所得结果与基因芯片结果基本吻合, 因此, 此基因为
一多逆境响应基因。用 RT-PCR方法扩增获得了包含其完整 ORF (open reading frame)的 cDNA克隆。根据其 ORF序
列进行预测, 此基因编码一个包含 89个氨基酸残基的小分子蛋白, 分子量约为 10 kD, pI约为 5。搜索有关数据库, 在
水稻、玉米、小麦与拟南芥中找到有高相似性的基因, 但功能未知, 也未发现相同与类似的已知功能的基因保守结构
域。对其可能的启动子序列分析, 发现 5个与逆境反应有关的顺式作用元件。因此, 我们认为该基因为一新的水稻耐
逆候选基因, 进一步的研究正在进行。
关键词: 水稻; 逆境; 基因芯片; 实时定量 PCR; 基因克隆
Expression and Cloning of a Novel Stress Responsive Gene (OsMsr1) in
Rice
XU Meng-Liang1,2,3, CHEN Rong-Jun1, ROCHA Pedro1, LI Luo-Ye1, WANG Man-Ling1, XU Guo-Yun1,2,
and XIA Xin-Jie1,*
(1 Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, Hunan; 2 Life Science College, Hunan Normal University,
Changsha 410081, Hunan; 3 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)
Abstract: To understand mechanism(s) underlying stress responses and discover new stress-tolerance genes in rice (Oryza sativa
L.), we analyzed a global genome expression profiling of the indica cultivar Pei’ai 64S subjected to cold, drought, or heat stresses.
Expression profiles were obtained for leaf and panicle tissues at seedling, booting and heading stages from plants under no stress,
or cold, drought or heat stresses using the GeneChip Rice Genome Array (Affymetrix) representing 51 279 transcripts from ja-
ponica and indica rice. We identified a large number of genes highly up regulated or down regulated under the stresses. One of
these genes, OsMsr1 (Oryza sativa L. Multiple Stresses Responsive Gene 1, GenBank accession: EU284112), was highly induced
in leaf and panicle at all the developmental stages, in response to all stresses. The expression profile of OsMsr1 obtained by the
microarray analysis was confirmed by quantitative real-time RT-PCR analysis of the gene. The two sets of data matched very well,
suggesting that OsMsr1 is a multiple stresses responsive gene in rice. In order to study its function in stress tolerance, we cloned
the cDNA of the gene through amplification by RT-PCR. Sequence analysis showed that the cDNA encodes a protein of 89 amino
第 10期 徐孟亮等: 一个新的水稻逆境响应基因 OsMsr1的表达与克隆 1713


acid residues with M.W. ≈ 10 kD and pI ≈ 5. Searching sequence databases failed to find similarity to any gene of known function,
and/or gene/protein domain. Analysis of the putative promoter region for candidate cis-regulatory elements using PlantCARE
software (http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/) identified 5 matches to cis-elements related to stress re-
sponses. Based on the above analyses and results obtained, we propose that OsMsr1 is a novel candidate gene involved in stress
tolerance in rice. Further study on the function of the gene is in progress.
Keywords: Oryza sativa L.; Stress; Microarray; Real-time PCR; Gene cloning
水稻生产过程中时常遭遇季节性、区域性的干
旱、低温、高温等逆境胁迫, 严重影响其产量与品
质; 此外, 大量的干旱、冷土、盐碱土不适于水稻栽
培。因此, 研究水稻对逆境的适应机理, 分离水稻的
耐逆基因, 培育耐逆品种, 对于确保水稻稳产与高
产, 提高中低产田的利用效率, 扩大水稻种植面积
具有十分重要的意义。现已知道, 植物的耐逆性是
由多基因控制的数量性状, 植物在遭受干旱、低温
等逆境胁迫时, 会引起许多相关基因的表达变化[1],
涉及许多代谢与生理过程的适应性调整[2-8]。最近用
基因芯片技术对拟南芥耐寒性的研究表明有许多基
因与低温锻炼及耐冻性有关[1]。植物参与耐逆性的
功能基因可分为两大类 ,一类是直接参与代谢与生
理变化的效应基因, 它们通过控制代谢酶或蛋白的
表达影响代谢与生理过程, 这些酶或蛋白对维持细
胞膜系统在逆境下的稳定性以及防止原生质过度脱
水等有重要作用 ; 另一类是调节基因 [9], 它们通过
控制其下游许多逆境诱导基因的表达而间接影响代
谢与生理过程。目前已鉴别出不少与干旱、低温及
高盐等逆境相关的顺式作用元件[10-12], 同时也鉴别
出许多编码与这些元件相结合的转录因子的基因 ,
如 DREB1A、DREB2A、MYC、MYB[3,12-15]等, 它们
编码的转录因子可参与脱水应答元件与脱落酸诱导
的基因表达[16], 在水稻中, 也分离出了 5 个 DREB
的同源序列[12]。通过基因工程将克隆出来的耐逆功
能基因(如转录因子基因)转入水稻、烟草、拟南芥等
植物, 可使这些植物的耐逆能力大大提高[13,17-18]。虽
然在植物耐逆的分子生物学研究方面取得了不少进
展, 分离了一些耐逆基因, 但鉴于众多基因参与逆
境反应和众多耐逆基因的存在, 克隆更多新的植物
耐逆基因并对它们进行功能分析, 无论对深入探讨
植物的耐逆性机理, 还是通过生物技术手段对作物
的耐逆性进行遗传改良都十分重要。本研究是在分
析水稻全基因组耐逆反应基因芯片数据的基础上 ,
对筛选出的其中一个重要多逆境反应基因的表达与
克隆进行报道。
1 材料与方法
1.1 材料栽培与管理
栽培稻培矮 64S (Oryza sativa L.)种子经 0.1%
HgCl2消毒 10 min, 自来水冲洗 3遍, 25℃浸种 3 d,
每天换水 1次, 37℃催芽 2~3 d, 分批播于中国科学
院亚热带农业生态研究所网室盆中, 于 5 叶期, 一
部分作为苗期试验材料; 另一部分移栽至其他盆中,
每盆栽 5 株, 继续置网室自然条件下生长发育, 常
规水肥管理与病虫防治, 作为孕穗期与抽穗开花期
的试验材料。
1.2 逆境胁迫处理
1.2.1 干旱 倒去盆中水层, 置旱棚逐干, 当叶
片开始卷曲 16 h 后取材, 对照也置旱棚, 但盆中保
持水层。
1.2.2 高温 将盆中泥水温调至 45℃, 置美国
Percival 公司生产的 PGC15.5 人工气候箱 45℃处理
2 h后取材; 对照置另一 PGC15.5人工气候箱, 温度
为 28℃。处理与对照均在黑暗条件下。
1.2.3 低温 将材料置 PGC15.5 人工气候箱, 苗
期 4℃处理 12 h后取材, 孕穗期与抽穗开花期 12℃
处理 16 h后取材, 对照置另一 PGC15.5人工气候箱,
温度为 28℃。处理与对照均在黑暗条件下。
1.3 取材与制样
取每个处理与对照材料 4~5片倒 2叶、4~5个未
抽出的幼穗或已抽出的开花穗中部, 剪碎, 用液氮磨
成干粉状, 立即分装入事先装有 1.0 mL TRIzol提取液
(Invitrogen)的 1.5 mL离心管, 每管约 100 mg, 以低温
记号笔编号, 盖紧盖, 摇动, 使样品与 TRIzol 提取液
充分混合, 以封口膜封口后置−80℃保存备用。
1.4 总 RNA提取
采用 TRIzol 试剂提取法。将−80℃保存备用的
样品取出, 解冻后, 加 200 μL氯仿, 振荡混匀, 4℃,
12 000×g 离心 15 min, 小心吸出上层水相, 转入另
一离心管, 加 500 μL 异丙醇, 沉淀、离心分离出
RNA, 再经 75%酒精洗涤, 室温微干后, 加适当体积
1714 作 物 学 报 第 34卷

的 RNase-free水, 充分溶解, 测量 RNA浓度。
1.5 基因芯片分析
按 Affymetrix 基因芯片系统中国经销商上海晶
泰生物技术有限公司(GeneTech Biotechnology Lim-
ited Company)提供的 Affymetrix 表达芯片实验操作
手册操作(2005 年版)。主要包括如下步骤: (1) 总
RNA的提取和纯化; (2) cDNA的合成和纯化; (3) 体
外转录合成 cRNA和 cRNA的纯化; (4) cRNA片段
化、配制杂交液; (5) 芯片杂交; (6) 洗脱芯片; (7) 扫
描芯片; (8) 数据分析。
1.6 实时定量 PCR分析
提取的总 RNA, 用购于 Fermentas 公司的
DNase 处理以去除混入的基因组 DNA(按厂家提供
的方法操作)。采用 QIAGEN 公司的 SYBR Green
RT-PCR One Step Kit ( Cat. No. 204243)及 Roter
Gene 3000荧光定量 PCR仪进行 PCR产物实时荧光
检测。使用 Primer Expression 3.0软件设计实时 PCR
引物, 目的基因引物为 OsMsr1-F: 5′-GCA CGC ACA
GTG TGT TGG TT-3′, OsMsr1-R: 5′-CAC ATC CAT
CTT GCT CCA CAA-3′, 扩增片段长 142 bp; 内参基
因为 18S, 其引物为 18S-F: 5′-CGT CCC TGC CCT
TTG TAC AC-3′, 18S-R: 5′-CGA ACA CTT CAC
CGG ATC ATT-3′。PCR以不加 RT Mix (含反转录酶)
作为参照, 以检测可能残留的 DNA。热循环设 48℃
30 min, 1个循环; 95℃ 10 min, 1个循环; 95℃ 15 s,
58℃ 40 s, 72℃ 20 s, 40个循环。按相对定量法计算,
目的基因相对表达量 Rel. Exp = 2ΔΔCt, 其中∆∆Ct =
(未知样品∆Ct) − (Calibrator ∆Ct), 未知样品∆Ct =
(内参基因 Ct) − (目的基因 Ct), Calibrator ∆Ct= (参比
样内参基因 Ct) − (参比样目的基因 Ct)。
1.7 cDNA克隆
从 GenBank 中搜索到 OsMsr1 的同源序列, 设
计该基因的 PCR引物, OsMsr1-F: 5′-TCT AGA GAG
GCA ATG GAG GTG GA-3′, OsMsr1-R: 5′-CAC GTG
CAG CAA CCA ACA CAC TG-3′, 以培矮 64S cDNA
为模板进行 PCR 扩增; 扩增程序为: 95℃预变性 4
min, 94℃变性 30 s, 58℃退火 45 s, 72℃延伸 1 min,
共 35个循环, 最后在 72℃下延伸 10 min。PCR扩增
产物经 0.8%琼脂糖凝胶电泳分离后, 回收目的片段,
并与 pMD18-T 载体在 16℃连接过夜。连接产物经
热激法转化大肠杆菌感受态细胞 DH5α, 涂含氨苄
青霉素(Ampicillin)的 LB 琼脂板, 37℃培养 16~20 h,
挑取单克隆菌落于含氨苄青霉素的液体 LB 培养基
中, 37℃、200 r min−1振荡培养 14 h, 提取质粒, 用
PCR与酶切鉴定阳性克隆, 送 Invitrogen公司测序。
DNA Polymerase (TaKaRa LA Taq)、克隆载体
pMD18-T连接试剂盒、限制性内切酶购于宝生物工
程(大连)有限公司, dNTP、DNA Ladder Marker购于
天根生化科技(北京)有限公司, PCR引物由北京塞百
盛基因技术有限公司合成, 其他试剂均为分析纯。
大肠杆菌感受态细胞 DH5α 为本实验室制备并于
−80℃保存。
2 结果与分析
2.1 OsMsr1在逆境下的表达水平分析
为了研究水稻全基因组在不同生长发育时期与
不同组织器官对不同逆境的响应, 发现有效的耐逆
功能基因, 采用 Affymetrix 基因芯片系统与含 51
279 个水稻转录本的表达芯片(GeneChip Rice Ge-
nome Array), 分析了超级稻两优培九母本培矮 64S
苗期、孕穗期、抽穗开花期叶片与穗中基因在低温、
高温、干旱逆境胁迫下的表达水平, 筛选出部分显著
上调或下调的基因。OsMsr1是其中一个在低温、高温
与干旱条件下, 在苗期、孕穗期、抽穗开花期叶片与
穗中表达活性均比对照显著上调的基因, 根据基因芯
片分析结果, 其平均上调幅度为 21.1 倍, 最高上调幅
度达 83.4倍, 最低上调幅度也有 2.8倍(图 1)。

图 1 水稻培矮 64S不同生育时期与不同组织器官中 OsMsr1基
因在逆境与顺境下的相对表达水平
Fig. 1 Relative expression of OsMsr1 in leaves and panicles of
indica rice cultivar Pei’ai 64S under the various stresses and in
normal growth conditions, at different developmental stages
Microarray代表基因芯片分析结果, Real-time PCR代表实时 PCR
分析结果。1、2和 3分别代表苗期、孕穗期和抽穗开花期; L代
表叶片, P代表穗; K代表对照, C代表低温, H代表高温, D代表
干旱。
1: seedling stage; 2: booting stage; 3: heading and flowering stage;
L: leaf; P: panicle; K: control; C: cold; H: heat; D: drought.

为了验证这一结果, 采用实时荧光定量 PCR 方
法对用于基因芯片分析的材料(相同逆境处理、相同
发育时期、相同组织器官) OsMsr1的表达水平进行
第 10期 徐孟亮等: 一个新的水稻逆境响应基因 OsMsr1的表达与克隆 1715


了进一步的分析, 所得结果与基因芯片结果基本吻
合(图 1), 均显示 OsMsr1 基因表达活性受低温、干
旱、高温逆境因子诱导而升高, 两组数据变化趋势
一致。两组数据的变化大小出现的差异, 可能由方
法技术本身或所取植物材料的采集差异所造成。
2.2 OsMsr1基因 cDNA的克隆
为研究 OsMsr1 在水稻耐逆中的作用, 克隆了
其 cDNA, 以便进一步的转基因表达分析。从
GenBank 中搜索到此基因的同源 cDNA 序列, 设计
基因特异性引物, 以培矮 64S mRNA 为模板, 通过
反转录、PCR 扩增, 然后将扩增 DNA 片段连接到
pMD18-T克隆载体, 酶切鉴定表明OsMsr1 cDNA已
被成功克隆 (图 2)。测序结果显示此 cDNA 含 328
个碱基, 与 GenBank 公布的 93-11 的相应基因组
DNA (gDNA)片段(AAAA02011315.1, Range: 1 370~
1 697) 的互补序列完全一致 , 与日本晴的相应
cDNA片段序列(AK070075)相差 3个碱基, 而在 ORF
密码区只相差 2个碱基, 相似性为 99.09%。
2.3 OsMsr1基因结构分析
为获得有关此基因结构与可能的功能信息, 采
用相关软件对此基因的序列进行了分析, 找到了其
完整的 ORF (open reading frame ), 长度仅为 270 bp,
推测的编码蛋白为 89个氨基酸残基(图 3), 经核苷酸
相似性比对表明此基因没有内含子。根据其 cDNA
克隆所对应的日本晴相应基因组 DNA 序列
(AACV01008183.1, Range: 1 285~955)的互补链, 对
其可能的启动子区域 (AACV01008183.1, Range:
3 086~1 330的互补链)进行在线 PlantCARE软件分析
(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/
html/), 在启动子 TATA box上游, 发现了 5个与逆境
诱导有关的顺式作用元件(图 3), 它们可能参与此基
因对逆境胁迫的响应。

图 2 用 EcoR I与 Hind III双酶切 pMD18-T阳性克隆获得包
含 OsMsr1 cDNA的目标带
Fig. 2 Electrophoretic analysis of clones of OsMsr1 cDNA
inserts ligated to pMD18-T
1: Marker; 2~6: 被酶切的阳性克隆。
2–6: Positive clones with the restriction enzymes EcoR I and Hind III.

图 3 OsMsr1序列、推测的编码蛋白序列及预测的启动子区域顺式作用元件
Fig. 3 Sequences of OsMsr1, the deduced ORF, and candidate cis-elements in the putative promoter region
其中 ATG为翻译起始点, *标示终止密码 TAG, LTR、HSE、ERE、MBS及 ABRE分别代表与低温、高温、乙烯、干旱及脱落酸反应
有关的顺式作用元件, “…”代表省略的碱基。
The identified matches to stress related cis-elements and TATA box in the putative promoter region, and the putative translation initiation site
(ATG) and stop codon (TAG) are highlighted and underlined. LTR, HSE, ERE, MBS, and ABRE are cis-elements involved in low temperature,
heat stress, ethylene, drought, and ABA responses respectively. “…” represents bases without print.
1716 作 物 学 报 第 34卷

根据推测的此基因编码的蛋白质氨基酸(aa)序
列, 经蛋白质相似性比对, 得知其全长蛋白质与日
本晴第 3号染色体上的Os03g0822400基因(AK070075;
Os.37217)编码的预测蛋白质(BAF13649.1, Hypothetic
conserved protein ) aa序列完全一致(图 4)。其蛋白序
列的第 15 位 aa 至最后第 89 位 aa 的序列与第 8 号
染色体上 P0702E04.15 基因编码的预测蛋白质
(BAD11646.1, FtsJ cell division protein-like ) 相似性为
91.8%, 其全长序列与第 1 号染色体上的相似基因
(CM000138.1, Range: 35713467-35713748) 编码的预测
蛋白质(EAZ14125, Unknown protein)相似性为 52.7%;
此外, 其全长序列与玉米 Zm.82699 基因编码的预测蛋
白质相似性为 60.4%, 其第 3位 aa至最后第 89位 aa的
序列与小麦 Ta.33991 基因编码的预测蛋白质相似性为
57.5%, 其全长序列与拟南芥 At.33444 (At5g02220) 基
因编码的蛋白质(NP-568097, Unknown protein)相似性
为 56.2% (图 4)。虽然 BAD11646.1注解为类似的 FtsJ
cell division protein (或23S rRNA methylase), 但OsMsr1
编码的蛋白质与典型的 FtsJ cell division protein相似性
只有 9.1%, 而且与 FtsJ 蛋白家族重要的保守氨基酸残
基没有相似性[20], 在水稻基因图谱上, OsMsr1 的对应
基因(Os03g0822400)与相邻的编码 FtsJ类似蛋白(233aa)
的基因(Os03g0822300)是完全分开的, 因此, OsMsr1基
因不是 FtsJ cell division protein。另外, 也未能找到相同
的或类似的已知功能的蛋白保守结构域。因此, OsMsr1
编码的蛋白质功能未知。

图 4 OsMsr1编码蛋白与其他类似蛋白的比对
Fig. 4 Alignment of the OsMsr1 protein and other similar sequences
BAF13649.1、BAD1164.1、EAZ14125为水稻的蛋白, Zm.82699、Ta.33991、At.33444(NP-568097.1) 为玉米、小麦与拟南芥的蛋白, 大
写字母表示氨基酸, 括号中数字代表左边第一个氨基酸的序号。
BAF13649.1, EAZ14125, and BAD11646 are similar sequences in rice. Zm.82699, Ta.33991, and At.33444 (NP-568097.1) are similar protein se-
quences in corn, wheat, and Arabidopsis, respectively. Capital letters represent aa. Numbers in bracket represent the sites of the first aa in the left.

在进行蛋白质相似性比对时, 还在水稻中找到
一个注解为 FtsJ cell division protein-like的类似蛋白
(GenBank登录号为 AA018459.1), 它由 403个 aa组
成, 其最后 68 个 aa 与 OsMsr1 基因编码蛋白第 22
位 aa至 89位 aa完全匹配(图 5), 但经分析发现此蛋
白的预测是错误的。原因是其第 1位 aa至 231位 aa

MSGAGGTADFFYREAQRLGYVARSAFKLIQIQKQHKLIAPGAAVLDLGCAPGAWLQVACQNLGPLEKGGVIVGVDVKK
VKVPSAHCDSRVRTVCADVMALMKQQARAMSPQERGFSVILSDMCPVVSGITTKDAAISCELGMRALSLAVGKMKAKD
Putative FtsJ coded by gene Os03g0822300
SDCIAILEKFQSSTEPDPDEDGILRRGGSLVIKFLENEDIPGFGKFCKEKFKKVSLLRPKATRSSSREIFMVCEGRGFSVAPR
WHPLSHGPATYGTGSTCHAAAHSLVELRTVGLQREAPKCSDLKAQAQPAAFVRIPRGASLPATRNAAGLHSTLLVASLLHITTH
RGGTHFYISLSVGWETPRREECRIPVVPPQCPAPPRKRPVALPELGKERREPPKGGYFQPPDLESLFVLAPPRRQASSCA
Part sequence of amino acids coded by gene Os03g0822400

图 5 预测的水稻蛋白 AA018459.1的氨基酸序列
Fig. 5 Amino acids sequence of deduced rice protein AA018459.1
带下划线并加粗的部分为两个不同基因编码的氨基酸序列, 它们之间的氨基酸是根据两基因间的几段非翻译序列推译而来。
The highlighted and underlined capital letters represent amino acids coded by two different genes, and the amino acids sequence between
them was deduced falsely from a few no translation sequences.
第 10期 徐孟亮等: 一个新的水稻逆境响应基因 OsMsr1的表达与克隆 1717


正好与 Os03g0822300 编码的 FtsJ 类似蛋白第 1 位
aa 至 231 位 aa 完全匹配, 而其第 335 位 aa 至 403
位 aa则为另一基因 Os03g0822400编码的一段 aa序
列, 中间区第 232位 aa至 334位 aa是根据两基因间
几段非翻译序列预测而来(图 5)。
3 讨论
植物在逆境顺应(stress acclimation)过程中, 许
多基因的表达会发生改变, 由此导致体内一些生物
化学与生物物理过程的适应性调整, 如膜组分的改
变 , 可溶性蛋白的增加 , 糖分与脯氨酸的积累等 ,
因而, 耐逆性增强 [2-8,19], 部分逆境反应基因往往就
是耐逆功能基因, 参与植物的耐逆适应过程。本文
报道的 OsMsr1基因是在不同发育时期、不同组织器
官对高温、低温、干旱均有响应而显著上调的基因,
而且, 短时间高温处理便会大幅上调(用基因芯片与
实时定量 PCR 两种分析方法所得上调倍数进行平均,
孕穗期、抽穗开花期叶片高温处理 2 h分别上调 48.3
与 37.1倍)。已有研究指出, 对逆境最先作出反应的
是一些编码转录因子的基因, 逆境处理 15 min便可
检测到它们的变化, 而在 2 h左右达到高峰, 如编码
CBF/DREB 的基因, 其后是这些基因对其下游一些
效应基因的调控[19]。鉴于 OsMsr1 对多种逆境均有
响应及短时高温便能诱导其大量表达的特点, 加上
在其可能的启动子区域找到一些与逆境相关联的顺
式作用元件, 根据其ORF序列预测的蛋白质又很小,
因此我们将其作为一个重要的候选耐逆功能基因
(可能为编码转录因子的基因)进行研究。需要说明的
一点是因条件限制, 虽未能在每一发育时期、每一
组织器官进行每一种逆境处理来对 OsMsr1 基因的
表达进行芯片分析, 而代之以每一发育时期选择叶
或(和)穗进行 1~3 种逆境处理来分析, 但这并不影
响获得该基因在不同发育时期、不同组织器官对不
同逆境响应的整体认识, 进一步的详细表达分析可
通过实时定量 PCR方法来实现。
4 结论
在超级稻两优培九母本培矮 64S 中发现一个在
不同生育时期、不同组织器官对低温、干旱、高温
均有响应而表达水平显著上调的耐逆候选基因
OsMsr1, GenBank登录号为 EU284112。获得了包含
此基因完整 ORF的 cDNA克隆,大小为 328 bp, 无内
含子。其 ORF长为 270 bp, G+C含量为 74.4%, 此
基因编码一个包含 89 个氨基酸残基的小分子蛋白,
分子量约为 10 kD, 等电点约为 5。在水稻、玉米、
小麦与拟南芥中找到有高相似性的基因, 但功能未
知, 也未发现相同与类似的已知功能的基因保守结
构域。在此基因可能的启动子区域发现 5 个与逆境
反应有关的顺式作用元件。
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