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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/21939
標題: | 水稻細胞分裂素訊息反應調節蛋白OsRR9、10與鹽害逆境耐受性之關係 Studies on the Physiological Function of Cytokinin Response Regulators OsRR9 and OsRR10 Related to Rice Salt Stress Tolerance |
作者: | Wei-Chen Wang 王維晨 |
指導教授: | 蔡育彰(Yu-Chang Tsai) |
關鍵字: | 細胞分裂素,OsRR9,OsRR10,CRISPR/Cas9,鹽害逆境, Cytokinin,OsRR9,OsRR10,CRISPR/Cas9,salt stress, |
出版年 : | 2018 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 細胞分裂素 (Cytokinin, CK) 是透過磷酸傳遞雙分子訊息系統 (two-component signal system, TCS) 來進行訊息傳遞並參與諸多植物的生理功能,如調控細胞分裂、器官發生、延緩葉片老化。 近年來,許多研究指出細胞分裂素的訊息傳遞可能也參與在植物在逆境下的反應調節。而A型反應調節蛋白 (Type-A response regulators, Type-A RRs) 是細胞分裂素主要誘導的一群訊息基因,調控細胞分裂素相關的生理反應。 本論文主要探討在水稻細胞分裂素TCS中,Type-A II群RRs中OsRR9與其具高相似度的OsRR10在鹽害逆境下可能參與逆境反應調控之功能。以CRISPR/Cas9基因編輯技術產生OsRR9與OsRR10的雙重突變系, 於幼苗期以150 mM NaCl鹽害處理1、2、4天進行調查,結果顯示OsRR9、10雙重突變系的葉片萎凋與受到的光損傷程度均低於野生型,且在細胞膜系離子的滲漏度、不定根長與根數、光合作用能力的受抑制程度較低。 探討其背後的生理機制則可觀察到在OsRR9、10的雙重突變系中,Na+離子含量在植株體內累積較野生型低。以RNA-sequencing進行鹽害逆境下的轉錄分析則發現當OsRR9、10失去功能時,有許多的Na+離子轉運蛋白與Na+/ H+離子轉運蛋白的基因表現在鹽害逆境下明顯被誘導,並減少細胞分裂素生合成與訊息輸出的基因表現。綜合以上結果可知,OsRR9、OsRR10可能會抑制Na+與Na+/ H+離子通道轉運蛋白的表現,進而影響鹽害下植株的Na+離子含量,在鹽害逆境耐受性中扮演負向調控的角色。 Cytokinin (CK) signaling regulates plant growth and development process through two-component signal system (TCS). Recently, numerous reports indicate that cytokinin signaling participates in plant stress response, but little is known about the role of TCS in stress tolerance. Type-A response regulators (RRs) are part of the TCS, primarily induced by cytokinin, and regulate cytokinin signal response. In this research, we performed functional analyses of type-A response regulator OsRR9 and OsRR10 under salt stress. To determine the function of OsRR9 and OsRR10 under salinity, we treated the Osrr9/10 double mutant lines generated by CRISPR/Cas9 with 150 mM NaCl for 1, 2, and 4 days. The results showed that OsRR9 and OsRR10 double mutant lines have a more tolerant phenotype than wild type such as less electrolyte leakage and the inhibition ratio of root growth under salt stress. In addition, we found that the OsRR9 and OsRR10 double mutant lines accumulated less Na+ in shoot and root under salinity. Furthermore, the RNA-sequencing analysis showed when OsRR9 and OsRR10 loss of function, numerous Na+ and Na+/ H+ transporters were induced after salt treatment. To summarize, OsRR9 and OsRR10 negative regulate the sodium content in plants through inhibiting the gene expression of sodium transporters. Thus, OsRR9 and OsRR10 might be negative regulators in salt stress tolerance. |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/21939 |
DOI: | 10.6342/NTU201803795 |
全文授權: | 未授權 |
顯示於系所單位: | 農藝學系 |
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