水稻类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因OsCBL7的功能分析

论文摘要

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,盐、干旱和低温等非生物逆境胁迫严重影响了水稻的生长、发育和水稻产量,因此研究与水稻逆境胁迫相关基因的功能,并通过转基因手段提高水稻抗逆特性已经成为当前水稻遗传育种研究领域的热点之一。本研究对水稻中一个与逆境胁迫相关的类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因OsCBL7进行初步的功能分析。根据序列相似性,对水稻全基因组进行扫描,从水稻中鉴定获得一个OsCBL7基因,定位于水稻第2染色体上;构建了OsCBL7-GFP瞬时表达载体,采用基因枪法转化洋葱表皮细胞,结果表明OsCBL7-GFP定位于洋葱表皮细胞质膜;通过农杆菌介导的方法将OsCBL7基因的正义和反义结构转化到水稻愈伤组织中,获得了转基因植株。RT-PCR检测结果表明,转正义OsCBL7基因的水稻植株中,OsCBL7基因的表达得到了增强,转反义OsCBL7基因水稻植株中,OsCBL7基因的表达一定程度上被抑制。对转基因水稻幼苗的逆境胁迫处理,发现OsCBL7基因的过量表达显著增强了水稻幼苗的抗旱性和的耐盐胁迫的能力,抑制OsCBL7基因的表达一定程度上增强了植株对低温胁迫的敏感性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 第一章 植物抗逆境的分子生物学研究进展
• 1.植物逆境生理
• 1.1 干旱胁迫生理
• 1.2 盐胁迫生理
• 1.3 低温胁迫生理
• 2.植物对逆境胁迫的适应
• 2.1 逆境胁迫与活性氧代谢
• 2.2 离子、代谢物的积累与渗透调节
• 2.3 逆境胁迫与相关基因表达
• 2.3.1 功能性蛋白
• 2.3.2 调节蛋白
• 第二章 植物类钙调磷酸酶B亚基蛋白的研究进展
• 2+信号的产生'>1.Ca²⁺信号的产生
• 2+结合蛋白'>2.Ca²⁺结合蛋白
• 2.1 钙调素（calmodulin,CaM）
• 2.2 钙依赖型蛋白激酶（calcium-dependent protein kinases,CDPKs）
• 2.3 钙调磷酸酶（calcineurin,CaN）
• 3.植物钙调磷酸酶B亚基蛋白（calcineurin B-like proteins,CBLs）
• 3.1 拟南芥CBLs家族
• 3.2 水稻CBLs家族
• 4.与CBL蛋白互作的CIPK蛋白激酶家族
• 5.植物CBL/CIPK信号传导网络
• 第二部分 研究报告
• 第三章 水稻类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因OsCBL7的功能分析
• 1.材料和方法
• 1.1 水稻材料、菌株和质粒
• 1.2 试剂和试剂盒
• 1.3 常用培养基
• 1.4 水稻幼苗培育
• 1.5 OsCBL7的亚细胞定位
• 1.5.1 材料准备
• 1.5.2 金粉的处理
• 1.5.3 DNA的处理
• 1.5.4 基因枪的操作
• 1.5.5 样品的观察
• 1.6 植物表达载体的构建
• 1.6.1 PCR产物的回收、连接和转化
• 1.6.2 质粒DNA的提取
• 1.6.3 制备和转化感受态农杆菌EHA105
• 1.7 根癌农杆菌介导的水稻遗传转化
• 1.8 转基因水稻幼苗基因组DNA提取
• 1.9 转基因水稻植株的PCR检测
• 1.10 酶切体系
• 1.11 转基因水稻幼苗总RNA的提取
• 1.12 总RNA定量与完整性检测
• 1.13 cDNA第一链的合成
• 2代转基因水稻植株的RT-PCR检测'>1.14 T₂代转基因水稻植株的RT-PCR检测
• 2代转基因水稻苗期耐逆性鉴定'>1.15 T₂代转基因水稻苗期耐逆性鉴定
• 1.15.1 电解质相对渗透率测定
• 1.15.2 脯氨酸含量测定
• 1.15.3 可溶性糖含量测定
• 2.结果与分析
• 2.1 OsCBL7的亚细胞定位
• 2.2 转基因水稻的获得
• 0代转基因水稻植株的PCR检测'>2.3 T₀代转基因水稻植株的PCR检测
• 0代转基因水稻植株的PCR产物酶切分析'>2.4 T₀代转基因水稻植株的PCR产物酶切分析
• 2代转基因水稻植株的RT-PCR检测'>2.5 T₂代转基因水稻植株的RT-PCR检测
• 2代转基因水稻植株的耐逆性'>2.6 T₂代转基因水稻植株的耐逆性
• 2代转基因水稻植株的耐旱性'>2.6.1 T₂代转基因水稻植株的耐旱性
• 2代转基因水稻植株的耐盐性'>2.6.2 T₂代转基因水稻植株的耐盐性
• 2代转基因水稻植株的耐冷性'>2.6.3 T₂代转基因水稻植株的耐冷性
• 3.讨论
• 全文结论
• 参考文献
• 附录
• 在读期间发表或待发表研究论文
• 致谢