OsPHR2和AtPHR1基因功能比较分析

论文摘要

在拟南芥磷信号转导系统中，AtPHR1起到重要作用。研究AtPHR1及其在水稻中同源基因OsPHR2的基因结构功能，有利于进一步研究PHR1的作用机理。我们通过转基因的方法获得OsPHR2和AtPHR1增强表达的拟南芥株系，通过对其表型，生理，基因表达以及两基因的生物信息学等方面分析揭示OsPHR2与AtPHR1功能的差异。结果如下：1．生物信息学分析发现，OsPHR2与AtPHR1在氨基酸序列上有很高的同源性，都具有高度保守的MYB—CC结构域，但是在CC结构域中，两者有一些区别。例如在AtPHR1蛋白序列的第347个氨基酸为Tyr，这是一个重要的酪氨酸激酶磷酸化位点，而在OsPHR2中，所对应的位点氨基酸为Cys，因而酪氨酸激酶磷酸化位点消失；同时在AtPHR1蛋白的第372个氨基酸为Lys，这是一个重要的SUMO位点，而在OsPHR2中所对应的氨基酸为Pro，因而缺少了SUMO位点；另外在超二级结构上，AtPHR1的CC结构域为一长αα螺旋结构，而OsPHR2的CC结构域中存在转角。2．OsPHR2增强株系在高磷情况下与野生型(Col)相比表现为，植株变得矮小，果荚变小，种子结实率差，而AtPHR1增强株系与野生型相比则没有显著差异；低磷情况下这种差异不显著。3．OsPHR2增强株系在高磷情况下与Col相比表现为，花色素苷积累，地上部有效磷含量积累，总磷含量没有显著差异；而AtPHR1增强株系与野生型相比没有显著差异。在低磷情况下，OsPHR2增强株系与AtPHR1增强株系及野生型的花色素苷含量，有效磷含量，总磷含量，没有显著差异。4．OsPHR2增强株系在高磷情况下，磷饥饿诱导基因如AtIPS1，At4仍然强烈表达，AtPAP2的表达量也有增加；AtPHR1增强株系中，AtIPS1，At4表达与Col相比虽有增强，然而没有OsPHR2增强株系效果明显；但Pho2却没有显著的变化。在LP情况下，OsPHR2增强株系与AtPHR1增强株系及野生型Col的AtIPS1和At4的表达量均无显著差异。

论文目录

• 致谢
• 缩略表
• 摘要
• 关键词
• Abstract
• Keywords
• 第一章 文献综述
• 1 拟南芥中PHR1基因及其相关基因的发现
• 2 磷信号系统的研究
• 第二章 OsPHR2与AtPHR1结构比较分析
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 OsPHR2蛋白序列的获得
• 1.2.2 OsPHR2与AtPHR1蛋白结构分析
• 2 结果与讨论
• 第三章 AtPHR1基因增强表达载体的构建
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 目的基因AtPHR1的获得
• 1.2.2 载体构建
• 1.2.3 热击转化大肠杆菌
• 1.2.4 碱裂解法抽提质粒
• 1.2.5 电击转化农杆菌
• 2 结果与讨论
• 第四章 拟南芥转基因株系的获得
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 1/2MS培养基配方
• 1.2.2 拟南芥营养液配方
• 1.2.3 拟南芥的培养
• 1.2.4 农杆菌培养和转基因
• 1.2.5 转基因纯合材料的筛选
• 2 结果与讨论
• 第五章 转基因材料表型及生理分析
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 Johnson培养基配方
• 1.2.2 表型观察
• 1.2.3 磷含量测定
• 1.2.4 花色素苷积累情况
• 2 结果与讨论
• 2.1 表型分析
• 2.2 生理分析
• 第六章 基因表达分析
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 RNA提取及电泳检测
• 1.2.2 第一链cDNA合成
• 1.2.3 RT-PCR
• 2 结果与讨论
• 研究展望
• 参考文献