论文题目: 水稻谷蛋白及其相关基因的克隆和功能研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物遗传育种
作者: 牛洪斌
导师: 翟虎渠
关键词: 水稻谷蛋白,基因克隆,二硫键异构酶基因,体外表达,酶活性,转基因,功能研究
文献来源: 南京农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 通过对水稻胚乳cDNA文库筛选，RT-PCR扩增并结合3’RACE克隆得到3个水稻谷蛋白新基因、1个二硫键异构酶（PDI）基因，并对上述基因的结构特点、表达特性进行了研究。在此基础上，利用农杆菌介导将反义PDI基因导入水稻植株，获得经PCR验证的转基因植株，并对外源基因表达水平及其对内源靶基因表达的干扰进行研究，试图探索水稻PDI功能及其与种子贮藏蛋白形成的关系。研究结果如下： 1 谷蛋白新基因克隆、结构特点和表达特性 以32p标记谷蛋白基因GluB-2的cDNA片段为探针，筛选水稻胚乳cDNA文库获得一个新的谷蛋白基因全长cDNA。根据cDNA序列设计引物，以粳稻品种秀水11基因组DNA为模板，通过特异性PCR扩增获得基因组序列，命名为GluB-7（GenBank注册号AY987390）。 以谷蛋白基因保守核苷酸序列为探针，搜索水稻基因组数据库，并利用基因预测软件对高度同源的基因组序列进行基因预测，寻找未知谷蛋白新基因。结果在GenBank登录号为AP005511的contig中发现存在2个未知谷蛋白新基因。根据预测基因序列设计引物，经RT-PCR扩增获得2个特异性cDNA片段。在此基础上采用3’RACE对上述两个基因片段的3’端进行扩增、序列拼接，最终获得了2个新的谷蛋白基因全长cDNA，分别命名为GluB-6（GenBank注册号AY429651）和GluC-1（GenBank注册号AY429650）。 序列分析显示，GluB-7 cDNA全长1588bp，包含一个长度为1488bp的开放读码框（Opern Reading Frame，ORF），并编码495个氨基酸残基，预期分子量为56.02kD。GluB-6和GluC-1cDNA全长分别为1570bp和1624bp，ORF长度为1488bp和1455bp，编码氨基酸数目分别为495和484个。体外表达证实GluB6和GluC-1均能按上述读码框翻译形成正确的蛋白。 氨基酸序列比对显示，GluB-7、GluB-6和GluC-1与已知谷蛋白基因在氨基酸水平上相似性分别处于61.9-97.8％、61.9-97.8％和57.1-67.6％水平之间。聚类分析表明，谷蛋白基因家族含有3个亚家族，GluA、GluB和GluC亚族，GluB-7和GluB-6属于典型的B亚族基因成员，而GluC-1为新亚家族，C亚族。 组织表达谱分析显示，GluB-7、GluB-6和GluC-1具有高度的胚乳表达特性。GluB7完整表达谱显示，谷蛋白基因表达高峰在花后15天。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
第一章 文献综述
第一节 贮藏蛋白与稻米营养品质
1.水稻种子贮藏蛋白组成及含量
2.水稻种子贮藏蛋白多基因家族
3.水稻种子贮藏蛋白基因表达调控
4.贮藏蛋白mRNA的亚细胞定位
5.水稻种子贮藏蛋白的合成、加工、转运及沉积
6.稻米营养品质改良途径及进展
第二节 二硫键异构酶
1.二硫键异构酶的功能域结构
2.硫氧还蛋白超级家族
3.二硫键异构酶同源物
4.二硫键异构酶分布特点
5.二硫键异构酶的氧化还原和异构化活性
6.错误二硫键的识别
7.错误二硫键作用底物的特异性
8.二硫键异构酶的分子伴侣活性
9.二硫键异构酶的其它功能
10.二硫键异构酶基因表达调节
11.植物源二硫键异构酶研究进展
第二章 水稻胚乳cDNA文库构建
1.材料与方法
2.结果与分析
第三章 水稻谷蛋白基因克隆及表达分析
第一节 B亚族水稻谷蛋白基因克隆
1.材料与方法
2.结果与分析
3.讨论
第二节 利用生物信息学进行谷蛋白基因克隆
1.材料与方法
2.结果与分析
3.讨论
第四章 水稻二硫键异构酶基因克隆及功能分析
第一节 水稻二硫键异构酶基因克隆
1.材料与方法
2.结果与分析
第二节 水稻二硫键异构酶基因体外表达及活性分析
1.材料与方法
2.结果与分析
3.讨论
第三节 水稻二硫键异构酶基因的功能验证
1.材料与方法
2.结果与分析
3.讨论
第五章 全文小结
1.全文结论
2.本研究创新之处
参考文献
在读期间发表的论文
致谢
发布时间: 2006-10-20
参考文献
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