水稻蛋白激酶OsCIPK5的亚细胞定位分析及RNAi转基因水稻的获得

发布时间：2018-03-29 16:15

  本文选题：蛋白激酶OsCIPK　切入点：生物信息学分析　出处：《福建农业学报》2017年04期

【摘要】：在植物生长发育中,CIPKs(CBL-interacting protein kinases)在胁迫信号转导和增强抗逆途径中发挥着重要作用,而OsCIPK5的具体功能还未知。为了研究OsCIPK5的功能,本研究从日本晴水稻中成功克隆了OsCIPK5基因。用生物信息学方法对其编码的蛋白进行分析,结果表明OsCIPK5含有2个功能区即激酶活性区和NAF区,OsCIPK5与5种植物的CIPK5同源性较高,而与短花药野生稻CIPK5的同源性最高(94%),亲缘关系最近。利用植物生理学方法对水稻进行低钾处理,结果表明水稻根中OsCIPK5受低钾诱导表达,而叶片中OsCIPK5表达量没有变化;同时构建了OsCIPK5与黄色荧光蛋白基因融合的植物瞬时表达载体,共聚焦显微镜观察显示,OsCIPK5编码的蛋白主要定位在细胞核、细胞膜,还以颗粒状结构不规则分布在细胞质中。进一步构建了OsCIPK5的RNAi载体,通过水稻遗传转化体系获得26株阳性转基因水稻。荧光定量PCR(Real-time qPCR)分析表明,T1代转基因水稻中OsCIPK5的表达量与野生型相比显著降低。OsCIPK5的生物信息学分析、植物生理学分析、亚细胞定位以及RNAi转基因水稻的获得为研究OsCIPK5的功能奠定了基础。
[Abstract]:In plant growth and development, CIPKS CBL interacting protein plays an important role in stress signal transduction and stress resistance pathway, but the specific function of OsCIPK5 is unknown. In this study, OsCIPK5 gene was cloned successfully from Japanese rice, and its protein was analyzed by bioinformatics. The results showed that OsCIPK5 contained two functional regions, namely, kinase active region and NAF region, and OsCIPK5 had high homology with five species of plants. The results showed that OsCIPK5 was induced by low potassium in rice roots, but OsCIPK5 expression in leaves did not change. At the same time, a plant transient expression vector with OsCIPK5 and yellow fluorescent protein gene fusion was constructed. Confocal microscopy showed that OsCIPK5 encoded protein mainly located in nucleus and cell membrane. The RNAi vector of OsCIPK5 was further constructed by irregular distribution of granular structure in the cytoplasm. Twenty-six positive transgenic rice were obtained from rice genetic transformation system. Fluorescence quantitative PCR(Real-time qPCR analysis showed that the expression of OsCIPK5 in transgenic rice of T 1 generation was significantly lower than that of wild type. The bioinformatics analysis and plant physiology analysis of OsCIPK5 were carried out. Subcellular localization and the acquisition of RNAi transgenic rice lay a foundation for studying the function of OsCIPK5.
【作者单位】： 福建农林大学植物病毒研究所/福建省植物病毒学重点实验室;
【基金】：福建省科技计划重大前期项目(2012N4001) 教育部博士点基金(20123515120005) 福建省自然科学基金项目(2014J06011) 福建省高校杰出青年科研人才培育计划(JA13092) 福建农林大学杰出青年科研人才培养专项基金项目(xjq201402)
【分类号】：S511

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