一个水稻CCCH型锌指蛋白基因OsZF142功能的分析

论文摘要

锌指蛋白转录因子是植物中最丰富的一类转录因子,调控植物各个时期的生长发育和环境胁迫下基因的表达。本研究通过RT-PCR和转基因方法分析了一个新的水稻CCCH型锌指蛋白基因OsZF142的表达特征、启动子活性及其生物学功能。RT-PCR分析发现,OsZF142在水稻根、茎、叶、花和种子等器官中倾向于发育的种子中表达,且倾向于胚中优势表达,不在胚乳中表达,表明OsZF142基因是一个水稻种子胚乳不表达、胚优势表达锌指蛋白基因。进一步利用OsZF142基因启动子与GUS构建的融合表达载体转基因分析发现,OsZF142基因的启动子序列具有类似的启动子活性,转基因水稻植株种子的胚乳中没有检测到GUS活性,而胚中检测到较强的GUS活性,根、茎、叶等器官和组织中也检测到相对较弱的GUS活性,进一步表明锌指基因OsZF142的启动子是一个胚乳不表达、胚优势表达启动子。对正反义OsZF142转基因日本晴水稻植株与野生型日本晴植株比较观察发现,反义转基因日本晴植株在形态表型上与野生型日本晴差异不明显;但正义OsZF142转基因水稻植株普遍表现生长发育变异,主要表现在:水稻整个生长发育延迟（包括种子萌发及幼苗生长延迟、主茎出叶及分蘖变慢、分蘖能力受到抑制、抽穗延迟、叶片延缓衰老等）,水稻穗颈变短和植株变矮等一系列异常的多效性表型,暗示了OsZF142蛋白是一个水稻生长发育的负调控因子。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 植物转录因子
• 1.2.1 植物转录因子的结构
• 1.2.1.1 DNA结合域
• 1.2.1.2 转录调控域
• 1.2.1.3 寡聚结构域
• 1.2.1.4 核定位信号
• 1.2.2 植物转录因子的分类
• 1.2.3 植物转录因子的生物学功能
• 1.2.3.1 转录因子与植物抗逆性
• 1.2.3.2 转录因子与植物的生长发育
• 1.2.3.3 转录因子与植物的形态建成
• 1.2.4 植物转录因子研究的方法
• 1.2.5 植株转录因子调控网络的研究
• 1.2.5.1 转录调控网络的研究途径
• 1.2.5.2 确定转录因子的目标调控基因的方法
• 1.2.6 我国主要作物转录因子的研究概况
• 1.3 本研究的目的意义和主要研究内容
• 1.3.1 选题依据及研究的目的和意义
• 1.3.2 主要研究内容
• 第2章 一个水稻CCCH型锌指蛋白基因OsZF142功能的分析
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 主要试剂和仪器
• 2.2.2.1 试剂、质粒与菌株
• 2.2.2.2 主要仪器
• 2.2.3 实验方法
• 2.2.3.1 总RNA的提取及RT-PCR
• 2.2.3.2 生物信息学分析的工具
• 2.2.3.3 OsZF142基因启动子的克隆
• 2.2.3.4 OsZF142基因克隆及正反义表达载体的构建与转化
• 2.2.3.5 转基因水稻后代植株的潮霉素抗性检测
• 2.2.3.6 转基因水稻DNA水平的检测
• 2.2.3.7 转基因水稻的遗传分析
• 2.2.3.8 转基因水稻RNA水平的检测
• 2.2.3.9 GUS组织化学分析
• 2.2.3.10 正反义转基因水稻植株的表型分析
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 OsZF142基因表达的RT-PCR分析
• 2.3.2 OsZF142基因的生物信息学分析
• 2.3.3 OsZF142基因启动子表达活性分析
• 2.3.3.1 转基因植株的获得与检测
• 2.3.3.2 转基因植株的遗传分析
• 2.3.3.3 转基因植株的表达检测
• 2.3.4 正反义OsZF142转基因水稻植株的分析
• 2.3.4.1 转基因水稻植株的获得与检测
• 2.3.4.2 转基因水稻的遗传分析
• 2.3.4.3 正反义OsZF142转基因水稻植株的表型特征的分析
• 2.3.4.3.1 OsZF142基因对水稻种子萌发及幼苗生长的影响
• 2.3.4.3.2 OsZF142基因对水稻主茎出叶速度的影响
• 2.3.4.3.3 OsZF142基因对水稻分蘖速度和分蘖能力的影响
• 2.3.4.3.4 OsZF142基因对水稻抽穗期及其光温特性的影响
• 2.3.4.3.5 OsZF142基因对水稻叶片衰老的影响
• 2.3.4.3.6 OsZF142基因对水稻植株穗颈长的影响
• 2.4 讨论
• 2.4.1 CCCH型锌指蛋白基因OsZF142在水稻中的表达模式分析
• 2.4.2 CCCH型锌指蛋白基因OsZF142功能的分析
• 结论
• 附录
• 附录1 缩略词及其英汉对照表
• 附录2 本研究所用到的引物及PCR程序
• 附录3 PT-PCR产物回收验证
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历