玉米抗逆相關(guān)基因ZmDi19-9的鑒定及其功能研究.pdf

1、玉米作為中國的第一大糧食作物，不斷提升其產(chǎn)量和培育優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源對于保障國家糧食安全具有重大意義。然而，隨著全球氣候條件的不斷惡化，干旱、土壤鹽漬化等災(zāi)害頻發(fā)重發(fā)，嚴(yán)重制約了玉米的生長發(fā)育以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。生長在土壤中的植物由于無法移動，植物如何應(yīng)對生存環(huán)境中的各種非生物脅迫已成為當(dāng)前植物抗逆遺傳育種研究的難點問題。研究表明，轉(zhuǎn)錄因子能夠通過調(diào)控基因表達(dá)來廣泛地參與植物對逆境脅迫的應(yīng)答反應(yīng)，是抗逆信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中極為重要的分子開關(guān)。

2、Drought-induced19(Di19)家族是一類高度保守的轉(zhuǎn)錄因子家族，在不同物種中的研究證明其與非生物脅迫的響應(yīng)密切相關(guān)。但是，玉米中Di19家族的基因功能研究尚未見報道。基于此，本實驗通過生物信息學(xué)的方法預(yù)測分析了玉米Di19家族基因ZmDi19-9的性質(zhì)，設(shè)計相關(guān)實驗從玉米中克隆了ZmDi19-9基因，對其分子特征進(jìn)行了研究并初步分析了其生物學(xué)功能及抗逆機(jī)制。實驗獲得的具體結(jié)果如下:
　　1.根據(jù)生物信息學(xué)預(yù)測結(jié)果，

3、篩選出ZmDi19-9(GRMZM2G014066_T01)基因，熒光定量PCR結(jié)果顯示ZmDi19-9基因在玉米所檢測的組織中均有所表達(dá)，在莖中表達(dá)水平最高，根和葉次之，雄穗中最低。誘導(dǎo)表達(dá)模式結(jié)果表明，ZmDi19-9基因能被NaC1、PEG6000和ABA誘導(dǎo)表達(dá)。
　　2.序列分析顯示ZmDi19-9編碼的蛋白含有保守的zf-Di19和Di19_C結(jié)構(gòu)域，其中zf-Di19結(jié)構(gòu)域中又含有zinc finger-like1和

4、zinc finger-like2結(jié)構(gòu)域，屬于典型的Di19家族的轉(zhuǎn)錄因子。CDS長度為744bp，編碼氨基酸序列247個，含有4個內(nèi)含子結(jié)構(gòu)，分子量為27.1kD，理論等電點為5.14。在第47個氨基酸處有核輸出信號，沒有核定位信號，無信號肽，無明顯的跨膜區(qū)結(jié)構(gòu)，屬于親水性蛋白。
　　3.亞細(xì)胞定位實驗結(jié)果顯示，ZmDi19-9蛋白為定位在細(xì)胞核和細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)錄活性實驗結(jié)果表明ZmDi19-9蛋白具有轉(zhuǎn)錄自激活活性。