小麥脫水素基因WZY2-1的克隆及功能分析.pdf

1、干旱、低溫、鹽等逆境脅迫都影響植物生長和發(fā)育，甚至降低作物產量。這些脅迫因子都與脫水脅迫相關，水分脅迫會導致植物細胞產生一系列的生理生化應答反應。植物應答脫水反應會積累許多滲透調節(jié)復合物，包括許多親水蛋白，如脫水素。研究表明，脫水素的高效表達能夠提高植物的抗逆能力。小麥作為世界三大糧食作物，但小麥的產量長期受各種逆境脅迫的影響。因此，研究小麥抗逆分子機制對于提高小麥產量具有重大意義。
　　本研究以鄭引1＃小麥為材料，根據(jù)研究目的，

2、從小麥中成功克隆了WZY2-1基因，通過熒光定量PCR技術，分析了各種脅迫處理下WZY2-1基因在小麥葉片中的表達模式，并以GFP為報告基因，對WZY2-1基因進行亞細胞定位;將WZY2-1基因轉化大腸桿菌，研究WZY2-1蛋白對大腸桿菌的保護作用，同時純化獲得WZY2-1蛋白，發(fā)現(xiàn)WZY2-1蛋白具有保護乳酸脫氫酶的功能。我們還將目的基因在擬南芥中過表達，以進一步揭示脫水蛋白在逆境脅迫下的調控機制。
　　通過研究，獲得了如下結果

3、:
　　1.從鄭引1#小麥中成功克隆了脫水素基因WZY2-1，基因編碼區(qū)序列長1740bp，編碼579個氨基酸，并且含有9個保守的K片段，屬于Kn型脫水素。
　　2.通過生物信息學分析，發(fā)現(xiàn)WZY2-1基因與大麥DHN5具有較高同源性，過對WZY2-1疏水性和無序化程度預測，發(fā)現(xiàn)WZY2-1是具有極強的親水性的高度無序蛋白。
　　3.實時定量PCR分析了WZY2-1基因的表達模式，發(fā)現(xiàn)該基因響應干旱、低溫和鹽脅迫，但不

4、能被ABA誘導。
　　4.將WZY2-1基因在大腸桿菌中原核表達，分析了WZY2-1蛋白對大腸桿菌的保護作用，發(fā)現(xiàn)該蛋白能夠提高大腸桿菌非生物脅迫的耐受性。
　　5.構建了pBI121-WZY2-1-GFP亞細胞定位載體，并轉化洋蔥表皮細胞，觀察表明，WZY2-1蛋白定位于細胞核和細胞膜。
　　6.我們純化了WZY2-1蛋白，將該蛋白與乳酸脫氫酶混合，結果表明，WZY2-1蛋白能夠保護溫度脅迫下乳酸脫氫酶活性。