水稻逆境相关基因OXHS2的功能初步分析

发布时间：2020-11-16 14:23

　　 由于降水不均和地理气候原因,致使许多作物面临着严峻的干旱问题,水稻尤为突出,因此,发掘抗旱相关基因,并且了解它们的抗逆机制,对于培育水稻抗旱性品种,提高水稻的抗旱性具有重要的生产实践意义。本研究前期发现新基因家族XHS在水稻的幼穗发育和逆境中起着重要的作用,该家族蛋白序列含有保守的XH,XS,Zf-XS和Coiled-Coil四个结构域。OXHS2是一个非典型XHS蛋白,缺少Zf-XS结构域,受干旱逆境的的强烈诱导。本研究拟通过启动子分析检测OXHS2的组织表达水平,亚细胞定位实验鉴定结构域Zf-XS是否具有核定位信号功能,并通过甘露醇渗透胁迫实验和苗期干旱胁迫实验鉴定OXHS2的转基因植株抗旱表型,初步确定OXHS2的抗旱性功能。具体结果如下:1.分离水稻基因OXHS2启动子,构建OXHS2_(promoter)-DX2181启动子表达载体,利用农杆菌介导的遗传转化水稻受体中花11,获得10株阳性植株,荧光观察结果显示OXHS2在水稻雌蕊和气孔中有较强的表达,而在其它组织几乎不表达。暗示OXHS2可能在水稻雌蕊和气孔发育及相关功能上发挥着重要作用。2.通过RealTime PCR检测OXHS2转基因超表达和干涉家系,然后对各家系进行幼苗期渗透胁迫(100mM甘露醇)和苗期干旱胁迫实验。渗透胁迫实验结果显示:相比野生型ZH11,OXHS2超表达和干涉家系,在甘露醇胁迫下根长和苗长显著短于ZH11,干旱胁迫实验结果显示OXHS2超表达和干涉家系经过干旱复水后的存活率明显低于野生型ZH11。结果表明OXHS2可能是抗旱信号途经中的关键因子,在干旱早期可能发挥着正向调控作用,有助于水稻的早期抗旱,但随着干旱胁迫的持续,OXHS2的积累可能会影响水稻的生长造成伤害进而影响水稻的抗旱性。3.构建OXHS2-GFP-HBT和ZXHS2-GFP-HBT瞬时表达载体,转化水稻原生质体,荧光观察结果显示蛋白OXHS2定位于细胞质,而添加了Zf结构域后的蛋白ZXHS2定位于细胞核,初步证明Zf-XS结构域可能具有核定位功能。
【学位单位】：中南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S511
【部分图文】：

图 1.1. OXHS2 的结构域组成（覃永华, 2010）Figure 1.1 Domain composition of OXHS2因功能研究方法亚细胞定位62 年，生物学家在分离生物发光蛋白—水母素(aequor.in)时，意外地得副产物(Shimomura et al,1962)。其后他们仔细研究了其发光特性发现 G

式元件功能预测发现该基因启动子中含有与雌蕊发育相有大量参与植物逆境调控的功能元件。初步预测该基因可抗逆性相关。HS2Promoter-DX2181 表达载体的构建 11 的基因组为模板分离基因 OXHS2 的启动子片段（如bp，通过酶切连入表达载体 DX2181，经 PCR 检测和测序。

2.2 农杆菌质粒 OXHS2Promoter-DX2181 PCR 检fication of Agrobacterium plasmids OXHS2Promoter-DM：DL2000 1-3：OXHS2Promoter化动子表达载体OXHS2Promoter-DX2181 转入农农杆菌与愈伤组织的共培养，抗性愈伤的至田间，最终得到 23 株 T0代转基因植株e
【参考文献】

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1 段炼;钱君;郭小雨;朱英;;一种快速高效的水稻原生质体制备和转化方法的建立[J];植物生理学报;2014年03期

2 赵文婷;魏建和;刘晓东;高志晖;;植物瞬时表达技术的主要方法与应用进展[J];生物技术通讯;2013年02期

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1 覃永华;水稻中XHS基因家族鉴定和功能分析[D];华中农业大学;2010年

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本文编号：2886332