水稻P型ATP酶基因OsHMA功能分析与RNA干涉载体构建
发布时间：2021-06-05 15:31
水稻在生长过程中会受到各种逆境胁迫的影响,特别是环境污染引起的土壤金属离子胁迫。P1B-ATPase又称为重金属ATP酶（heavy metal transporting ATPase,HMA）,作为P型ATP酶的一个亚族,目前已被证明参与植物体内金属离子转运。水稻基因组中有多个基因被推断编码该类蛋白,但其功能尚未完全解析。文章通过对水稻第二染色体HMA基因（OsHMA,基因登录号AK107997）进行生物信息学分析,发现该基因编码蛋白含有金属结合结构域;表达模式分析结果表明:OsHMA在水稻幼苗、成体根中表达量最高;在铜离子诱导下表达水平上调,提示OsHMA可能在水稻铜离子转运中发挥作用。构建OsHMA基因RNA干涉载体,以用于后续分析其在水稻抗土壤金属离子胁迫中的功能。
【文章来源】：合肥工业大学学报(自然科学版). 2020,43(01)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
OsHMA基因RNA干渗载体的构建
通过SMART在线程序对OsHMA基因编码蛋白功能结构域预测,结果表明,OsHMA有1个金属结合结构域。这一结构域与玉米金属结合蛋白、拟南芥铜分子伴侣约有30%的相似性。通过亚细胞器蛋白定位软件TargetP v1.01 分析,显示OsHMA编码蛋白具有跨膜结构,可能定位于根的成熟区。利用植物调控元件数据库PLACE对OsHMA基因上游序列的分析结果表明,编码区上游2 000 bp有多种元件:7个铜应答诱导序列元件GTAC(分别位于基因上游88、152、584、591、915、1 358、1 385 bp),2个钙调蛋白结合位点VCGCGB(基因上游10、167 bp)、1个乙烯应答元件AWTTCAAA(基因上游513 bp)以及7个黄化诱导表达元件ACGT,如图1所示。2.2 OsHMA基因表达模式
对OsHMA在水稻不同组织下的表达分析显示:OsHMA在日本晴幼苗的根、茎中有表达,在成熟植株根、茎、叶、颖花组织中均可以检测到OsHMA基因的表达。但无论是在幼苗期还是在成熟期中,OsHMA基因在根中的表达水平明显高于其他组织,如图2所示。图2中,1～7泳道分别为日本晴幼苗根、茎、叶和日本晴成熟植株根、茎、叶、颖花中OsHMA基因表达水平;ACTIN为内参基因。在日本晴幼苗叶片中未检测到OsHMA基因的表达,但经过不同浓度金属离子处理48 h后,RT-PCR分析结果表明,OsHMA可以受10 μmol/L Cu2+诱导表达,如图3所示。OsHMA基因的表达模式提示,它可能在水稻的铜离子转运中发挥功能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻锌指蛋白基因OsSZP载体构建、遗传转化及功能分析[J]. 刘莹,玉晓红,罗晓莉,肖力玮,刘永胜,牛向丽. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(07)
[2]3种炭疽菌P型ATP酶基因家族分析[J]. 孙董董,林春花,李博勋,黄贵修. 热带作物学报. 2015(04)
[3]水稻P1B型ATPase重金属转运蛋白的结构与功能研究进展[J]. 钟茜,李韶山. 宁夏师范学院学报. 2013(06)
[4]植物重金属转运蛋白研究进展[J]. 金枫,王翠,林海建,沈亚欧,张志明,赵茂俊,潘光堂. 应用生态学报. 2010(07)
[5]植物重金属转运蛋白P1B-ATPase结构和功能研究进展[J]. 张玉秀,张媛雅,孙涛,柴团耀. 生物工程学报. 2010(06)
[6]水稻高效RNA干涉体系的建立及其功能分析[J]. 彭昊,翟英,张芊,张治国,宛淑艳,郭玉朋,吴金霞,孙学辉,孙颖,孙大业,路铁刚. 中国农业科学. 2006(09)
[7]土壤铜含量对水稻根系的影响及其与产量的关系[J]. 徐加宽,杨连新,王志强,董桂春,黄建晔,王余龙. 中国水稻科学. 2005(05)
[8]水稻对重金属元素的吸收与分配机理的研究进展[J]. 徐加宽,杨连新,王余龙,王志强. 植物学通报. 2005(05)
硕士论文
[1]水稻逆境相关基因的遗传转化和功能鉴定[D]. 黄越敏.华中农业大学 2006
本文编号：3212430
【文章来源】：合肥工业大学学报(自然科学版). 2020,43(01)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
OsHMA基因RNA干渗载体的构建
通过SMART在线程序对OsHMA基因编码蛋白功能结构域预测,结果表明,OsHMA有1个金属结合结构域。这一结构域与玉米金属结合蛋白、拟南芥铜分子伴侣约有30%的相似性。通过亚细胞器蛋白定位软件TargetP v1.01 分析,显示OsHMA编码蛋白具有跨膜结构,可能定位于根的成熟区。利用植物调控元件数据库PLACE对OsHMA基因上游序列的分析结果表明,编码区上游2 000 bp有多种元件:7个铜应答诱导序列元件GTAC(分别位于基因上游88、152、584、591、915、1 358、1 385 bp),2个钙调蛋白结合位点VCGCGB(基因上游10、167 bp)、1个乙烯应答元件AWTTCAAA(基因上游513 bp)以及7个黄化诱导表达元件ACGT,如图1所示。2.2 OsHMA基因表达模式
对OsHMA在水稻不同组织下的表达分析显示:OsHMA在日本晴幼苗的根、茎中有表达,在成熟植株根、茎、叶、颖花组织中均可以检测到OsHMA基因的表达。但无论是在幼苗期还是在成熟期中,OsHMA基因在根中的表达水平明显高于其他组织,如图2所示。图2中,1～7泳道分别为日本晴幼苗根、茎、叶和日本晴成熟植株根、茎、叶、颖花中OsHMA基因表达水平;ACTIN为内参基因。在日本晴幼苗叶片中未检测到OsHMA基因的表达,但经过不同浓度金属离子处理48 h后,RT-PCR分析结果表明,OsHMA可以受10 μmol/L Cu2+诱导表达,如图3所示。OsHMA基因的表达模式提示,它可能在水稻的铜离子转运中发挥功能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻锌指蛋白基因OsSZP载体构建、遗传转化及功能分析[J]. 刘莹,玉晓红,罗晓莉,肖力玮,刘永胜,牛向丽. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(07)
[2]3种炭疽菌P型ATP酶基因家族分析[J]. 孙董董,林春花,李博勋,黄贵修. 热带作物学报. 2015(04)
[3]水稻P1B型ATPase重金属转运蛋白的结构与功能研究进展[J]. 钟茜,李韶山. 宁夏师范学院学报. 2013(06)
[4]植物重金属转运蛋白研究进展[J]. 金枫,王翠,林海建,沈亚欧,张志明,赵茂俊,潘光堂. 应用生态学报. 2010(07)
[5]植物重金属转运蛋白P1B-ATPase结构和功能研究进展[J]. 张玉秀,张媛雅,孙涛,柴团耀. 生物工程学报. 2010(06)
[6]水稻高效RNA干涉体系的建立及其功能分析[J]. 彭昊,翟英,张芊,张治国,宛淑艳,郭玉朋,吴金霞,孙学辉,孙颖,孙大业,路铁刚. 中国农业科学. 2006(09)
[7]土壤铜含量对水稻根系的影响及其与产量的关系[J]. 徐加宽,杨连新,王志强,董桂春,黄建晔,王余龙. 中国水稻科学. 2005(05)
[8]水稻对重金属元素的吸收与分配机理的研究进展[J]. 徐加宽,杨连新,王余龙,王志强. 植物学通报. 2005(05)
硕士论文
[1]水稻逆境相关基因的遗传转化和功能鉴定[D]. 黄越敏.华中农业大学 2006
本文编号：3212430
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3212430.html
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