论文摘要
木聚糖酶是病原菌入侵植物宿主的有力武器,而植物体内则可产生抵抗木聚糖酶作用的抑制蛋白。由于木聚糖酶与抑制蛋白间的竞争进化,使得抑制蛋白进化成为一个种类繁多的庞大家族。近年在水稻里发现了XIP型木聚糖酶抑制蛋白RIXI,然而目前对其功能的研究还很少。本研究采用基于数据库的预测分析方法,对该蛋白的编码基因RIXI的上下游调控序列进行分析,发现了大量胁迫应答、激素诱导等元件,推测其很可能参与了植物防御。进而分别采用过量表达和消减表达RIXI的方法,考察RIXI蛋白在水稻中的功能。利用含有强启动子的植物载体pCAMBIA1301,运用农杆菌介导的方法,将RIXI成熟肽序列导入水稻中。经筛选证实获得了RIXI过量表达转基因水稻。凭借可实现RNAi的植物载体pTCK303,利用RIXI成熟肽序列上的特异性高的一段序列,构建RIXI肖减表达载体。将载体导入水稻中,筛选证实获得了RIXI消减表达转基因水稻。为了探究RIXI在水稻里的功能,我们以RIXI过量表达转基因水稻与野生型水稻为试验材料,比较它们的一些生理生化指标的差异。研究发现过量表达转基因株系和野生型相比,木聚糖酶活性比野生型小,预测RIXI的过表达很可能以某种机制影响了水稻内源木聚糖酶基因的表达或加工活化。对转基因株系和野生型水稻体内防御反应酶POD、SOD活性测定,发现转基因株系体内的表达水平显著高于野生型。并探讨了转基因水稻在抗病防御中的作用。
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致谢目录摘要Abstract缩略词表第一章 文献综述1.1 木聚糖酶抑制剂简介1.2 谷物中木聚糖酶抑制剂研究进展1.2.1 谷物中TAXI型木聚糖酶抑制剂1.2.2 谷物中XIP型木聚糖酶抑制剂1.2.3 谷物中TLXI型木聚糖酶抑制剂1.3 水稻XIP家族三种水稻木聚糖酶抑制剂比较1.3.1 水稻中木聚糖酶抑制剂研究进展1.3.2 水稻XIP家族三种水稻木聚糖酶抑制剂比较1.4 抑制剂与木聚糖酶的协同进化1.5 选题意义、研究目的和研究内容1.5.1 选题意义、研究目的1.5.2 研究内容第二章 RIXI基因调控序列及信号肽序列分析2.1 试验方法2.1.1 RIXI启动子序列分析2.1.2 上下游调控序列预测分析2.1.3 RIXI成熟肽序列及信号肽预测分析2.1.4 氨基酸序列同源性分析2.2 实验结果2.2.1 RIXI启动子序列2.2.2 上下游调控序列分析结果2.2.3 RIXI信号肽预测2.2.4 氨基酸序列同源分析结果2.3 讨论第三章 RIXI过量表达转基因水稻获得3.1 试验材料3.2 试验方法3.2.1 木聚糖酶抑制剂基因RIXI成熟肽序列获得3.2.2 构建过量表达pCAMBIA 1301植物双元表达载体3.2.3 表达载体对农杆菌的转化3.2.4 农杆菌介导RIXI基因转化水稻3.2.5 RIXI过量表达转基因植株的筛选3.3 实验结果3.3.1 获得目的片段RIXI成熟肽序列3.3.2 RIXI成熟肽序列成功插pCAMBIA 13013.3.3 mrixi-1301载体成功转化农杆菌3.3.4 成功获得过量表达转基因水稻3.3.5 筛选得到RIXI过量表达转基因水稻阳性株系3.4 讨论第四章 RIXI消减表达转基因水稻获得4.1 实验材料4.2 实验方法4.2.1 的片段获得4.2.2 目的片段插入到pTCK303,构建RIXI消减表达载体4.2.3 表达载体对农杆菌的转化4.2.4 农杆菌介导转化水稻4.2.5 消减表达转基因植株的检测4.3 实验结果4.3.1 消减表达保守区目的片段PCR结果4.3.2 利用pTCK303,构建RIXI消减表达载体4.3.3 阳性农杆菌筛选4.3.4 RIXI消减表达转基因水稻鉴定4.4 讨论第五章 RIXI过量表达转基因水稻特性研究5.1 实验材料5.1.1 供试水稻5.1.2 稻瘟病病菌KJ2015.1.3 主要试剂5.1.4 培养基及主要试剂配制5.2 实验方法5.2.1 过量表达RIXI转基因水稻种植5.2.2 过量表达RIXI对内源木聚糖酶的影响5.2.3 RIXI在水稻防御中的作用5.3 实验结果5.3.1 过量表达RIXI对内源木聚糖酶的影响5.3.2 RIXI在水稻防御中的作用5.4 讨论全文总结参考文献附录附录一 PCAMB1A 1301 VECTOR附录二 PTCK 303 VECTOR作者简历
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