近日，中國農(nóng)科院周文彬團(tuán)隊(duì)在水稻中發(fā)現(xiàn)一個(gè)低氮誘導(dǎo)下表達(dá)量顯著上升的基因OsDREBIC（簡稱D基因）。為了探究D基因的作用，科研人員將D基因?qū)胍吧退?，獲得轉(zhuǎn)基因水稻。該實(shí)驗(yàn)主要流程如下，其中HHyg為潮霉素抗性基因，Kan'為卡拉霉素抗性基因，請(qǐng)回答。

（1）提取水稻的

RNA

RNA

，經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA，以cDNA為模板設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增D基因。為使目的基因與載體正確連接，在設(shè)計(jì)上游引物時(shí)需添加限制酶

BamHI

BamHI

的識(shí)別序列。
（2）切割無菌苗葉片置于添加

生長素和細(xì)胞分裂素

生長素和細(xì)胞分裂素

（填植物激素的名稱）的培養(yǎng)上，誘導(dǎo)形成愈傷組織。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化愈傷組織時(shí)，用含

潮霉素

潮霉素

的選擇培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織。將經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的D基因過度表達(dá)水稻種植，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量較野生型水稻高41.3%～68%。
（3）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，D基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子作用。轉(zhuǎn)錄因子是一類與基因上游特定序列專一性結(jié)合，激活或者抑制基因表達(dá)的蛋白質(zhì)。已知R基因會(huì)提高水稻光合作用中二氧化碳固定酶的含量和活性。為探究D轉(zhuǎn)錄因子對(duì)R基因的表達(dá)的影響，團(tuán)隊(duì)人員用熒光素酶（能夠催化熒光素氧化發(fā)光的酶）報(bào)告基因法，將

R

R

基因的啟動(dòng)子與熒光素酶基因融合形成嵌合基因表達(dá)載體（P₁），與另一個(gè)含有D基因的表達(dá)載體（P₂）一起導(dǎo)入水稻原生質(zhì)體，得到實(shí)驗(yàn)組。加入熒光素后，結(jié)果如圖2。
①對(duì)照組水稻：原生質(zhì)體應(yīng)導(dǎo)入

P₁+不含有D基因的P₂

P₁+不含有D基因的P₂

。
②科學(xué)家繼續(xù)用N基因（氮素吸收轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因）替代R基因，進(jìn)行如上實(shí)驗(yàn)，熒光對(duì)比結(jié)果類似。結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測D基因有助于大幅增產(chǎn)的分子機(jī)制：

D基因通過表達(dá)D轉(zhuǎn)錄因子，同時(shí)激活R基因和N基因的表達(dá)，分別提高二氧化碳固定酶的含量和活性、促進(jìn)氮素吸收轉(zhuǎn)運(yùn)，從而實(shí)現(xiàn)水稻大幅增產(chǎn)

D基因通過表達(dá)D轉(zhuǎn)錄因子，同時(shí)激活R基因和N基因的表達(dá)，分別提高二氧化碳固定酶的含量和活性、促進(jìn)氮素吸收轉(zhuǎn)運(yùn)，從而實(shí)現(xiàn)水稻大幅增產(chǎn)

。