水稻谷氧还蛋白基因OsGRX20抗氧化功能的研究

发布时间：2017-09-15 13:00

  本文关键词：水稻谷氧还蛋白基因OsGRX20抗氧化功能的研究

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【摘要】：谷氧还蛋白(GRXs)是植物中广泛存在的一类依赖谷胱甘肽的氧化还原酶,在植物生长发育以及抵御逆境的过程中发挥着重要的作用。植物中的GRXs按照活性位点的保守氨基酸分为CPYC型、CGFS型、CC型三类。水稻中CPYC型GRXs的功能很少被研究,而OsGRX20是CPYC型GRXs的一种。本实验室前期利用蛋白质双向电泳技术,鉴定出1个在接种白叶枯病菌后表达量上调的蛋白,即OsGRX20蛋白,构建了OsGRX20基因过表达和干扰载体,并获得转基因株系。本文则进一步研究OsGRX20在抵抗氧化胁迫方面的功能。实验结果如下：(1)用甲基紫精(MV)处理2个水稻品种幼苗根部后,与品种秀水11相比,甬粳50A茎部的受损伤程度较低,同时,相对干重较高。甬粳50A品种中OsGRX20的表达量在MV处理和45℃高温处理后显著高于秀水11,说明该基因与甬粳50A较强的抗氧化性有关；(2)10μM MV处理水稻根部后,OsGRX20基因过表达株系幼苗的相对鲜重和相对叶绿素含量均高于野生型,而干扰株系中结果正好相反。在MV处理24h时,过表达株系中相对O2·-积累量低于野生型,说明OsGRX20可以提高水稻的抗氧化能力；(3)分析水稻叶片抗氧化相关基因的表达量。OsGRX20过表达株系中抗坏血酸过氧化物酶1基因(OsAPX1).超氧化物歧化酶B基因(OsSodB)以及过氧化氢酶C基因(OsCatC)的表达显著上调。说明OsGRX20可以影响OsAPX. OsSodB以及OsCatC的表达,间接调节水稻的抗氧化性。(4)构建OsGRX20和GFP的融合载体,采用农杆菌浸润法,在本氏烟叶片瞬时表达重组蛋白,通过激光共聚焦显微镜观察OsGRX20的亚细胞定位,结果显示OsGRX20分布在烟草细胞的细胞核和细胞质中。
【关键词】：谷氧还蛋白基因OsGRX20 甲基紫精 氧化胁迫 转基因水稻
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q946
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 缩略词表7-11
• 第一部分 文献综述11-22
• 第一章 活性氧与植物逆境11-15
• 1 植物体内活性氧的产生11-12
• 2 植物体内活性氧的清除12-15
• 2.1 抗坏血酸和谷胱甘肽12-13
• 2.2 超氧化物歧化酶(SOD)13-14
• 2.3 抗坏血酸过氧化物酶(APX)14
• 2.4 过氧化氢酶(CAT)14-15
• 第二章 谷氧还蛋白的研究进展15-20
• 1 植物氧化还原系统15-16
• 1.1 抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统15
• 1.2 硫氧还蛋白系统15
• 1.3 谷氧还蛋白系统15-16
• 2 谷氧还蛋白的分类16-17
• 3 谷氧还蛋白的功能17-19
• 3.1 CPYC型谷氧还蛋白(GRXs)的功能17-18
• 3.2 CGFS型谷氧还蛋白(GRXs)的功能18
• 3.3 CC型谷氧还蛋白(GRXs)的功能18-19
• 4 水稻中谷氧还蛋白(GRXs)的研究19-20
• 第三章 研究目的及意义20-22
• 1 研究目的及意义20-21
• 2 技术路线21-22
• 第二部分 研究论文22-49
• 第一章 氧化胁迫下OsGRX20在不同水稻品种中的表达模式22-31
• 1 前言22
• 2 实验材料与试剂22
• 2.1 材料22
• 2.2 试剂22
• 3 实验方法22-26
• 3.1 水稻培养22-23
• 3.2 胁迫处理23
• 3.3 幼苗生长指标的测定23
• 3.4 水稻总RNA的提取23-24
• 3.5 cDNA一链的合成24
• 3.6 实时荧光定量PCR24-26
• 3.7 数据分析26
• 4 结果分析26-30
• 4.1 MV处理后不同水稻品种的表型差异26-27
• 4.2 水稻RNA提取结果检测27-28
• 4.3 不同水稻品种中OsGRX20对氧化和高温胁迫的应答反应28-30
• 5 讨论30-31
• 第二章 OsGRX20转基因水稻抗氧化功能分析31-40
• 1 前言31
• 2 材料与试剂31
• 2.1 材料31
• 2.2 试剂31
• 3 实验方法31-34
• 3.1 转基因水稻种子的筛选31
• 3.2 转基因水稻的PCR验证31-32
• 3.3 氧化胁迫处理32
• 3.5 幼苗叶绿素含量的测定32
• 3.6 超氧阴离子积累量的测定32-33
• 3.7 抗氧化相关基因表达量分析33-34
• 3.8 数据分析34
• 4 结果分析34-38
• 4.1 转基因水稻的表达验证34
• 4.2 MV处理对转基因水稻生长特性的影响34-36
• 4.3 MV处理后水稻叶片中O_2~(·-)积累量36-37
• 4.4 MV处理后水稻叶片中抗氧化物酶相关基因的表达分析37-38
• 5 讨论38-40
• 第三章 OsGRX20亚细胞定位40-49
• 1 前言40
• 2 实验材料和试剂40-41
• 2.1 菌株和载体40
• 2.2 试剂和培养基40-41
• 3 实验方法41-46
• 3.1 35S：：OsGRX20：：GFP融合载体的构建41-46
• 3.2 OsGRX20的亚细胞定位46
• 4 实验结果46-48
• 4.1 35S：：OsGRX20：：GFP载体的构建46-47
• 4.2 OsGRX20蛋白的亚细胞定位47-48
• 5. 讨论48-49
• 参考文献49-56
• 致谢56-58

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1 夏海燕;黄子维;李宽钰;;谷氧还蛋白2与人类健康[J];生命科学;2014年01期

2 张春晶;于海涛;邹朝霞;董钦;周宏博;;谷氧还蛋白的生物学活性及其与人类疾病的关系[J];生命的化学;2006年02期

3 罗铭;江永亮;马萧萧;唐雅s，

本文编号：856660