水稻蛋白质样品资源库RiceS-A300的建立及MPK7蛋白质的初步功能研究

发布时间：2020-03-30 07:22

【摘要】：研究背景:水稻是最重要的粮食作物之一,也是基础研究的模式生物,是全世界一半人口以上的主食。在作物中,水稻基因组测序是最早完成的,也是最早开展转录组信息调查的。在水稻的生命周期中会遇到各种各样的生物或非生物胁迫,为了应对这些胁迫,水稻发展出了各种应对策略,而蛋白质是基因功能的体现者,了解参与各途径的每个蛋白质在不同时空条件下的状态是生物学家面临的重要挑战。借鉴人类蛋白质研究的理念,本实验室提出并启动了水稻抗体资源库(RiceAb)建设,制备和利用每一个蛋白质特异的抗体对代表性蛋白质样品开展系统的免疫印迹(Western blot,WB)分析可积累形成蛋白质的表达特征数据库(RiceP)。由此,本实验室意识到,代表性的蛋白质样品资源库(RiceS)是一个瓶颈。研究目的:建立水稻幼苗胁迫处理的蛋白质样品资源库RiceS-A300,应用考马斯亮蓝染色和BCA法调查各种胁迫对水稻幼苗总蛋白的影响,并应用WB技术检测水稻中的内参蛋白质HSP82,了解在不同胁迫条件下HSP82的表达特征。调查不同胁迫下MPK7的表达特征。材料与方法:将粳稻(Oryza sativa.subsp.Geng)TP309种子30℃浸泡3天露白后,土培水稻用蛭石土(土壤与蛭石1:1)培养,在30℃、光周期L12 h/D12 h的条件下培养5天后,对土培水稻幼苗进行冷(4℃)、热(44℃、48℃)、淹和恒光、恒暗处理,水培水稻播种在纱网上,在30℃、光周期L12 h/D12 h的条件下培养5天后,对水培水稻幼苗进行PEG6000(20%)和NaCl(0.2 mol·L~(-1))处理。以在30℃、光周期L12 h/D12 h的条件下非胁迫处理为对照。对水稻材料在不同时间点进行观察、拍照和取材,测定各种处理条件对株高、根长和鲜重的影响,提取总蛋白质建立水稻幼苗胁迫处理的蛋白质样品资源库。用BCA法测定所提取蛋白质的浓度。用SDS-PAGE对蛋白质样品进行分离后考染评价蛋白质质量。通过WB分析RiceS-A300样品中内参蛋白质HSP82的表达特征。在不同胁迫条件下对水稻材料TP309进行取材,然后通过WB分析水稻不同胁迫下MPK7的表达特征。结果:以水稻幼苗为材料,对多种非生物胁迫,包括冷、热、旱、淹、盐、恒光、恒暗等条件下株高、根长和鲜重的影响进行了调查,采集了不同时间点共约300个组织样品,提取总蛋白质,SDS-PAGE分离后进行定量分析和评价,形成了第一个RiceS-A300版本的水稻蛋白质样品资源库,进而用WB开展了内参蛋白质HSP82的表达特征分析。不同胁迫条件下水稻材料进行MPK7的表达分析。发现:淹胁迫促进株高伸长,其它胁迫均对株高有抑制;4℃和恒暗处理降低鲜重;3种温度胁迫都使总蛋白质含量提高,恒暗胁迫则降低总蛋白质含量,其它胁迫对总蛋白质含量影响不大。MPK7在不同胁迫条件下表达差异很大。结论:本研究提出了蛋白质样品资源库建设和评价的流程,建立了第一个版本的胁迫处理条件下的水稻幼苗蛋白质样品资源库(RiceS-A300);在此基础上,通过WB调查了HSP82蛋白质的表达特征,发现其在热胁迫下有特异诱导表达。了解了MPK7在水稻中不同胁迫下的表达特征。
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511

【参考文献】