两个水稻胁迫相关基因的功能分析

发布时间：2022-12-10 10:21

　　作物的生长发育、产量和品质极易受到非生物逆境胁迫（如盐、干旱、高温、低温等）的影响。水稻是重要的粮食作物之一,也是单子叶植物的模式植物。探索水稻非生物胁迫响应的分子机制,挖掘可增强作物非生物胁迫耐受性的有益基因,对实现作物稳产及保证粮食安全十分重要。本研究初步分析了水稻膜蛋白OsSRLP1以及SBP-box家族蛋白OsSPL2在非生物胁迫响应中的功能。主要研究结果如下:1.在前期工作中,在盐诱导芯片中发现了一个受盐胁迫强烈诱导的小分子膜蛋白基 OsSRLP1（Qryza sativa Salt Responsive Little Protein 1）。OsSRLP1 蛋白仅含有54个氨基酸残基,是一类RCI2/PMP3膜蛋白。OsSRLP1在水稻生长过程中呈现组成型表达,并且与发育过程密切相关。表达分析发现OsSRLP1受高温、干旱和盐的强烈诱导。在盐胁迫下,OsSRLP1的过表达水稻株系可以通过提高OsP5CS编码脯氨酸合成酶的基因表达量,提高游离脯氨酸的积累,从而减少胁迫对细胞的损伤。此外,OsSRLp1还可以通过维持离子平衡来缓解高盐胁迫下的离子毒害。OsSRLP1过表达转基因株... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一部分 文献综述
    第一章 植物非生物胁迫调节机制
        1 植物非生物逆境
            1.1 植物对非生物胁迫的信号响应机制
            1.2 植物对非生物胁迫的信号应答机制
        2 膜蛋白
            2.1 膜蛋白的结构和功能概述
            2.2 RCI2/PMP3家族蛋白参与植物非生物胁迫的调控机制
        3 SBP-box型转录因子家族
            3.1 SBP-box型转录因子的结构及功能概述
            3.2 SBP-box型转录因子参与非生物胁迫响应
            3.3 SBP-box型转录因子参与植物生长发育调控
        4 小结
第二部分 研究报告
    第二章 水稻小分子膜蛋白基因OsSRLP1的克隆和功能分析
        1 材料与方法
            1.1 试验所需植物材料
            1.2 菌株、载体及试剂盒
            1.3 植物叶片总RNA的提取及cDNA第一链合成
            1.4 Real-time PCR分析
            1.5 亚细胞定位分析
            1.6 OsSRLP1过量表达转基因株系的获得及PCR鉴定
            1.7 Na~+/K~+离子含量的测定
            1.8 种子萌发对外源ABA敏感性鉴定
            1.9 脯氨酸含量的测定
            1.10 转基因植株的耐盐性鉴定
        2 结果与分析
            2.1 OsSRLP1序列分析
            2.2 OsSRLP1在水稻中呈现组成型表达
            2.3 OsSRLP1受多种非生物胁迫的诱导
            2.4 OsSRLP1主要定位于细胞膜
            2.5 OsSRLP1过表达转基因水稻植株的转化及鉴定
            2.6 OsSRLP1过量表达转基因水稻植株的耐盐性鉴定
            2.7 OsSRLP1过量表达转基因水稻植株的耐盐性生理指标分析
            2.8 OsSRLP1过量转基因水稻萌发期对外源ABA的敏感性分析
            2.9 OsSRLP1在水稻abl1突变体在不同胁迫条件下的表达
        3 讨论
            3.1 OsSRLP1参与多种非生物胁迫诱导
            3.2 OsSRLP1过表达水稻转基因株系可以增强耐盐性
            3.3 OsSRLP1可能参与依赖于ABA和不依赖于ABA的信号通路
    第三章 水稻转录因子OsSPL2的克隆和功能分析
        1 材料与方法
            1.1 植物材料及处理
            1.2 菌株、载体及试剂盒
            1.3 总RNA的提取及cDNA第一链的合成
            1.4 Real-time PCR分析
            1.5 亚细胞定位分析
            1.6 序列分析
            1.7 水稻转基因植株构建转化及鉴定
            1.8 GUS组织化学染色
            1.9 OsSPL2转录活性分析
        2 结果和分析
            2.1 OsSPL2序列及蛋白特性分析
            2.2 OsSPL2在水稻中的时空表达谱
            2.3 OsSPL2的亚细胞定位
            2.4 OsSPL2转录活性分析
            2.5 OsSPL2相关转基因水稻植株的获得及验证
            2.6 OsSPL2过量表达水稻植株的农艺性状统计
            2.7 OsSPL2启动子转基因水稻的GUS活性分析
        3 讨论
            3.1 OsSPL2基因可能参与干旱胁迫响应
            3.2 OsSPL2可能参与水稻的生殖发育调控
全文结论
参考文献
附录Ⅰ
附录Ⅱ
缩略词及英汉对照表
本论文所用引物序列
攻读硕士期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]植物非生物胁迫应答相关转录因子研究进展[J]. 王景晨,陈信波.  湖南农业科学. 2011(17)
[2]Expression and functional analysis of the rice plasma-membrane intrinsic protein gene family[J]. Lei Guo~1 Zi Yi Wang~1 Hong Lin~1 Wei Er Cui~1 Jun Chen~1 Meihua Liu~1 Zhang Liang Chen~(1,2) Li Jia Qu~(1,2) Hongya Gu~(1,2)1 Peking-Yale Joint Research Center for Plant Molecular Genetics and AgroBiotechnology,National Laboratoryfor Protein Engineering and Plant Genetic Engineering,College of Life Sciences,Peking University,Beijing 100871,China;2 The National Plant Gene Research Center,Beijing 100101,China.  Cell Research. 2006(03)

硕士论文
[1]水稻锌指蛋白ZFP252的耐逆机理及胁迫响应基因OsGLP1的表达分析[D]. 宋宇.南京农业大学 2013



本文编号：3716578