小麦核糖体蛋白L5基因的克隆及其在籽粒灌浆与胁迫条件下的表达

论文摘要

根据前期小麦冻害基因芯片的结果，发现一条EST（Expressed sequence tags）（BJ308939）在5°C低温冻害胁迫后其表达量显著上升，且此序列与拟南芥的AtL5基因序列有中度相似性，此EST序列可能为小麦L5基因的部分片段，推测其在小麦受冻胁迫响应中发挥着重要作用。本文以此EST序列为基础，采用cDNA末端快速扩增法（Rapid-amplification of cDNAends, RACE），首次克隆出小麦L5基因（命名为TaL5）的cDNA全长，其长度为1158bp，开放阅读框（Open reading frame, ORF）为906bp，5’-和3’-UTR长度分别为76bp和176bp。该基因编码301个氨基酸，包含一个由74个氨基酸组成的5S rRNA结合域，且与其他高等植物中L5蛋白的氨基酸序列高度同源，由此证明，所克隆的基因确为小麦L5基因。TargetP软件预测结果表明，TaL5蛋白定位于线粒体内，5’端包含一个由12个氨基酸的引导肽。本文进一步克隆出了TaL5基因的DNA序列，它的长度为2174bp，包含8个外显子和7个内含子。利用半定量PCR，发现在小麦籽粒灌浆期，TaL5基因的转录水平变化与淀粉积累速率基本一致；此外，当小麦幼苗受盐、干旱、冻害等逆境胁迫及激素脱落酸ABA和水杨酸（SA）等处理后，TaL5基因的转录水平显著上升。由此表明，TaL5基因可能在小麦生长发育及非生物胁迫应答中起重要作用。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 小麦冻害研究情况
• 1.2 小麦对冻害的响应机制
• 1.2.1 小麦对冻害响应的生理机制
• 1.2.1.1 可溶性糖含量升高
• 1.2.1.2 脯氨酸含量变化
• 1.2.1.3 丙二醛（MDA）含量变化
• 1.2.1.4 保护性酶含量及活性的变化
• 1.2.1.5 内源激素含量变化
• 1.2.2 小麦冻害应答的分子机制
• 1.3 本文的前期研究基础
• 2 引言
• 2.1 选题目的与意义
• 2.2 研究内容
• 3 材料与方法
• 3.1 材料与试剂
• 3.1.1 植物材料
• 3.1.2 仪器与设备
• 3.1.3 菌株
• 3.1.4 酶与试剂盒
• 3.1.5 试剂
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 处理及取样
• 3.2.2 总 RNA 提取
• 3.2.3 总 RNA 定量与完整性检测
• 3.2.4 cDNA 第一链的合成
• 3.2.5 RACE 引物设计及扩增
• 3.2.6 克隆及测序
• 3.2.7 小麦 L5 基因 cDNA 全长扩增
• 3.2.8 半定量
• 3.2.9 淀粉含量测定
• 4 结果与分析
• 4.1 小麦叶片总 RNA 的提取
• 4.2 小麦 L5 基因 cDNA 全长序列拼接及扩增
• 4.2.1 5 ′RACE 和 3′RACE 的扩增结果
• 4.2.2 全长验证结果
• 4.2.3 全长拼接结果
• 4.3 小麦 L5 基因序列分析
• 4.3.1 TaL5 基因的 DNA 序列及染色体定位
• 4.3.2 TaL5 蛋白序列分析
• 4.4 高等植物中 L5 蛋白的同源性比较
• 4.5 TaL5 基因在小麦籽粒灌浆期的表达
• 4.6 TaL5 基因在不同胁迫条件下的表达情况分析
• 5 结论与讨论
• 5.1 小麦中 L5 基因的克隆
• 5.2 TaL5 基因在小麦籽粒灌浆期间的作用
• 5.3 TaL5 基因在逆境胁迫条件下的表达
• 5.4 ABA 对 TaL5 基因表达的诱导
• 5.5 SA 对 TaL5 基因表达的诱导
• 5.6 本研究的创新点
• 参考文献
• ABSTRACT