水稻中與OsHSP90互作的PSⅡ亞基相似蛋白基因的分析.pdf

1、我國(guó)是世界上最大的稻谷生產(chǎn)國(guó)。而環(huán)境脅迫是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，非生物脅迫導(dǎo)致作物減產(chǎn)50％至80％，因此對(duì)水稻的抗逆性的研究是當(dāng)今生物學(xué)研究的一個(gè)重要課題。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多抗逆基因相繼被克隆并已驗(yàn)證其抗逆功能。通過(guò)對(duì)其功能的研究，有助于進(jìn)一步揭示水稻抗逆分子機(jī)制，同時(shí)為水稻抗逆分子育種提供有用的理論基礎(chǔ)。
　　 HSP90的表達(dá)量受各種逆境脅迫的誘導(dǎo)，被認(rèn)為是生物逆境研究中非常重要的蛋白質(zhì)，我們研究

2、發(fā)現(xiàn)OsHSP90分別受高溫，低溫，干旱，高鹽逆境誘導(dǎo)，因此推測(cè)它可能作為一個(gè)共調(diào)節(jié)因子參與水稻逆境反應(yīng)，為了深入研究OsHSP90的抗逆機(jī)制，本研究以O(shè)sHSP90為誘餌蛋白，利用酵母雙雜交系統(tǒng)篩選出了多個(gè)與其互作的蛋白，我們選擇了其中一個(gè)水稻PSⅡ亞基相似蛋白基因（OsPSII-Like）進(jìn)行研究，以期運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)深入探究其生理功能、逆境表達(dá)調(diào)控機(jī)理等為最終運(yùn)用到高光效作物品種的選育、糧食生產(chǎn)方面打下基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下：

3、>　　 1.運(yùn)用酵母雙雜交技術(shù)，以O(shè)sHSP90為誘餌，從水稻低溫和干旱cDNA文庫(kù)篩選OsHSP90結(jié)合蛋白OsPSII-Like。
　　 2.通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)分析OsPSII-Like，該基因cDNA全長(zhǎng)775bp，編碼區(qū)位于66bp-479bp，編碼137個(gè)氨基酸殘基，預(yù)測(cè)分子量約14.1KD，等電點(diǎn)約為9.86。N端區(qū)具有核定位信號(hào)KKAKK，蛋白質(zhì)功能預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)92-120位氨基酸具有ADH_SHORT功能域(Short

4、-chaindehydrogenases/reductases family signature)；40-137位氨基酸序列具有PsbRPhotosystemⅡ10kDapolypeptide基序。
　　 3.運(yùn)用半定量RT-PCR分析OsPSII-Like和OsHSP90在低溫、高溫、干旱和高鹽等脅迫下以及在水稻不同生理時(shí)期各組織中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)二者在未經(jīng)逆境脅迫處理時(shí)，均出現(xiàn)不同程度的表達(dá)，都受到逆境的誘導(dǎo)；在水稻不同生理

5、期的葉、葉鞘、節(jié)、節(jié)間、枝梗、穎殼等組織中OsPSII-Like和OsHSP90的呈現(xiàn)出時(shí)間和組織上的表達(dá)差異。
　　 4.構(gòu)建OsPSII-Like基因cDNA片段的正、反義表達(dá)載體，并以根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)建立適合水稻的遺傳轉(zhuǎn)化體系：正向序列導(dǎo)入到水稻中進(jìn)行過(guò)量表達(dá)，放大基因的生理作用；反向序列的導(dǎo)入則是通過(guò)同源序列抑制作用阻止水稻中OsPSII-Like的表達(dá)，從而研究該基因在水稻抗逆應(yīng)答中的生理功能。同時(shí)構(gòu)建了OsPSII-L