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AP2ERF转录因子与水稻产量相关基因LRK6等位基因的表达差异
摘要
AP2ERF转录因子在水稻中起着重要的调节作用，与水稻产量相关基因LRK6密切相关。本研究通过RT-PCR技术对水稻不同品种中AP2ERF转录因子和LRK6等位基因进行表达分析，发现AP2ERF转录因子与LRK6等位基因在不同品种中的表达水平存在显著差异。具体来说，AP2ERF转录因子的表达水平与水稻产量呈正相关，在高产品种中表达水平更高，而LRK6等位基因的表达水平则呈现相反的趋势，提示AP2ERF转录因子可能通过调节LRK6等位基因的表达来影响水稻产量。
引言
水稻(oryzasativa)作为全球主要的粮食作物之一，在中国更是饮食文化的重要组成部分。目前，随着全球人口的不断增长和生活水平的提高，增加水稻的产量已成为摆在我们面前的一项重要课题。同时，环境因素的影响也随之加剧，使得水稻的产量受到了很大程度的限制。因此，了解水稻的产量调控机制对于进一步提高水稻产量具有重要的意义。
转录因子作为一类特殊的调节蛋白质，其在植物的生长和发育中起着重要的调节作用。AP2ERF转录因子是一个家族，其中的AP2成员参与了胁迫应答和花器官的形成，而ERF成员则参与了胁迫应答和生长发育过程。在水稻中，AP2ERF转录因子也扮演着类似的角色。已有研究表明，AP2ERF转录因子通过对水稻的根系、叶片和花器官的生长发育过程的调控来影响水稻的产量。其中，与水稻产量最为密切相关的基因之一就是LRK6。
LRK6基因是水稻叶片中的一个增长抑制因子，LRK6基因的表达水平与水稻的产量呈负相关。这说明LRK6基因能够抑制水稻的生长发育，从而降低水稻的产量。在目前的研究中，发现AP2ERF转录因子可以通过对LRK6基因的调控来影响水稻的产量。
因此，本研究旨在探讨AP2ERF转录因子与LRK6等位基因的表达差异，以期更深入地了解其在水稻产量调控中的作用。
材料和方法
材料：本研究选取了水稻的两个高产品种和两个低产品种进行研究。其中，高产品种为京优1号和松优63号，低产品种为扬优3号和农优II号。
方法：本研究采用RT-PCR技术对AP2ERF转录因子和LRK6等位基因在不同品种中的表达进行分析。具体步骤如下：
1.提取总RNA：将水稻的叶片样品冷冻后快速打粉，取约100mg样品加入1mL三氯化铝溶液（TRIzolReagent，Invitrogen），在室温下混匀，酚氯仿混合液进行离心。将上清液取出并加入0.5mL的冷乙醇混匀，将混匀后的样品使用RNAeasyPlusMiniKit（Qiagen）按照说明书提取总RNA，使用QubitRNAHSAssayKit（LifeTechnologies）进行RNA浓度测定。
2.DNA酶切：使用DNaseIKit（ThermoScientific）对提取的RNA进行DNA酶切，去除残留的DNA污染物。
3.反转录：使用SuperScriptIIRTEnzyme（LifeTechnologies）进行反转录（cDNA合成），反转录保温箱促进反应首先在65℃进行10min的DNA的退火，退火后在37℃下进行聚合，然后提高到42℃，最后60℃下反应被终止。
4.基因的扩增：使用TaqDNAPolymerase（Takara）对反转录得到的cDNA进行PCR扩增，同时可以验证PCR反应后的量是否有足够的DNA浓度，请参考表1。
5.聚丙烯酰胺凝胶电泳：将PCR反应体系拉入聚丙烯酰胺凝胶上，进行电泳分离。随后，将凝胶进行染色，可视化PCR产物的带型。
结果
AP2ERF转录因子和LRK6等位基因在四个水稻品种中的表达水平通过RT-PCR技术进行定量分析，结果如表1所示。
表1AP2ERF转录因子和LRK6等位基因的表达量定量分析结果
|基因|京优1号（相对表达量）|松优63号（相对表达量）|扬优3号（相对表达量）|农优II号（相对表达量）|
|------------------|-----------------------|------------------------|-----------------------|------------------------|
|AP2ERF转录因子|1.8|2.1|1.1|1.2|
|LRK6等位基因(I型)|0.75|0.85|1.2|1.3|
根据表1，可以看出AP2ERF转录因子和LRK6等位基因在不同品种中的表达量存在很大的差异。具体来说，AP2ERF转录因子在高产品种中表现出更高的表达水平，在低产品种中表现出更低的表达水平；而LRK6等位基因在高产品种中表现出更低的表达水平，在低产品种中表现出更高的表达水平。这与前期的研究结果相一致。
讨论
本研究通过对水稻不同品种中AP2ERF转录因子和LRK6等