水稻冷调控关键蛋白OsICE1和OsICE2的功能机制研究

发布时间：2021-05-20 07:55

　　水稻的耐冷性研究对于水稻生产十分重要,研究表明冷调控关键蛋白Os ICE1和OsICE2发挥着重要作用。最新的研究发现,茉莉素信号通路参与调控拟南芥的冷胁迫。然而目前,茉莉素信号通路调控OsICE1和OsICE2的分子机制,还不清楚。本文以拟南芥的茉莉酸信号通路介导AtICE1、AtICE2调控冷胁迫为基础,探索茉莉酸信号通路调控冷调控关键蛋白OsICE1和Os ICE2的分子机制。本文研究结果主要包括以下六个方面:（1）拟南芥AtICE1、AtICE2和水稻OsICE1、Os ICE2进化上具有较高保守性。蛋白序列比对结果显示,四个ICE蛋白的bHLH结构域序列完全相同。系统进化树分析显示,四个ICE蛋白蛋白序列进化关系较近。（2）JA信号通路中,COI1为JA受体,拟南芥和水稻的COI1在进化上具有较高保守性。拟南芥AtCOI1与水稻OsCOI1a、OsCOI1b、OsCOI1c氨基酸序列比对以及构建系统进化树分析显示拟南芥和水稻的COI1进化上是保守的。（3）JA信号通路中,JAZ蛋白为受体COI1的底物,水稻OsJAZs和拟南芥JAZs进化上具有保守性。同源性分析显示,拟南芥参... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 植物非生物胁迫
    1.2 植物响应冷胁迫
        1.2.1 低温对植物的影响
        1.2.2 植物抗寒的基础
        1.2.3 植物感受低温信号
        1.2.4 低温信号转导途径
    1.3 冷响应基因简介
        1.3.1 ICE1基因
        1.3.2 MYB转录因子
        1.3.3 COR基因
    1.4 植物激素与低温的关系
    1.5 JA与非生物逆境关系
        1.5.1 JA的合成及调控
        1.5.2 茉莉素信号通路
        1.5.3 JA与低温胁迫的关系
    1.6 本研究的目的和意义
第二章 实验材料和方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌株
        2.1.3 质粒和载体
        2.1.4 分子生物学试剂
        2.1.5 其它试剂、药品
        2.1.6 常用培养基的配制
        2.1.7 常用抗生素的配制
        2.1.8 常用溶液的配制
    2.2 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 植物培养方法
        2.3.2 水稻RNA的提取
        2.3.3 反转录PCR
        2.3.4 PCR扩增
        2.3.5 PCR产物和酶切产物回收
        2.3.6 质粒DNA小量提取
        2.3.7 双酶切反应
        2.3.8 目的片段与载体连接反应
        2.3.9 大肠杆菌DH5a感受态制备
        2.3.10 热激法转化大肠杆菌DH5a感受态
        2.3.11 农杆菌GV3101感受态制备
        2.3.12 农杆菌感受态电击转化
        2.3.13 拟南芥转化构建超表达植株
        2.3.14 半定量PCR检测超表达材料
        2.3.15 酵母双杂交
        2.3.16 蛋白的原核表达与纯化
        2.3.17 Pull-down实验
        2.3.18 蛋白电泳及免疫印记（Western blot）
        2.3.19 拟南芥超表达材料冷冻处理及存活率统计
        2.3.20 实时定量PCR
第三章 实验结果与分析
    3.1 ICE基因家族分析
        3.1.1 ICE基因分析
        3.1.2 ICE蛋白序列特异性分析
        3.1.3 ICE1系统进化分析
    3.2 拟南芥AtCOI1与水稻OsCOI1a、OsCOI1b、OsCOI1c分析
        3.2.1 AtCOI1与OsCOI1a、OsCOI1b、OsCOI1c的氨基酸序列比对分析
        3.2.2 AtCOI1与OsCOI1a、OsCOI1b、OsCOI1c的系统进化树分析
        3.2.3 AtCOI1与OsCOI1a、OsCOI1b、OsCOI1c的氨基酸相似性分析
    3.3 水稻OsJAZs和拟南芥JAZs同源性分析
        3.3.1 水稻OsJAZs和拟南芥JAZs氨基酸序列比对
        3.3.2 水稻OsJAZs和拟南芥JAZs序列进化树分析
    3.4 水稻JA信号通路OsJAZ与OsCOI1互作
        3.4.1 OsJAZ1与OsCOI1a、OsCOI1b、OsCOI1c互作
        3.4.2 OsJAZ10与OsCOI1b、OsCOI1c互作
    3.5 水稻OsJAZ与OsICE1关系
        3.5.1 OsJAZ1、OsJAZ3与OsICE1、Os ICE2的酵母双杂交
        3.5.2 OsJAZ10及其截短与Os ICE1、Os ICE2的Y2H
    3.6 OsICE1、OsICE2与MYB家族OsMYBS3互作
    3.7 OsICE1、OsICE2的功能保守研究
        3.7.1 Os ICE1、OsICE2超表达材料构建及鉴定
        3.7.2 Os ICE1、OsICE2超表达材料响应冷胁迫分析
        3.7.3 Os ICE1、OsICE2超表达材料在冷胁迫下冷调控基因的表达
    3.8 OsJAZ10和AtMAPK2、AtMAPK14互作
        3.8.1 OsJAZ10和AtMAPK2、AtMAPK14酵母双杂交
        3.8.2 OsJAZ10和AtMAPK2、AtMAPK14的pull-down实验
第四章 总结与展望
    4.1 论文总结
    4.2 讨论
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3197404