水稻OsMPK14基因的表達(dá)調(diào)控研究.pdf

1、促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)是一類從單細(xì)胞酵母到多細(xì)胞動植物體內(nèi)普遍存在的，在進(jìn)化過程中高度保守的絲氨酸/蘇氨酸(Ser/Thr)蛋白激酶，是MAPK級聯(lián)反應(yīng)中的重要成分。已有的研究表明植物中的MAPK參與了植物生長發(fā)育、細(xì)胞分化的調(diào)控、生物及非生物脅迫應(yīng)答、激素反應(yīng)等過程。
　　本實(shí)驗(yàn)室前期從水稻幼穗中克隆了促分裂原活化蛋白激酶編碼基因OsMPK14的全長cD

2、NA序列，后續(xù)的研究顯示，該基因在水稻幼苗葉和根中廣泛表達(dá)，其轉(zhuǎn)錄本在葉肉細(xì)胞中有顯著的積累，該基因的表達(dá)受多種因素的調(diào)節(jié)，不僅與水稻生長發(fā)育有關(guān)，而且可能參與水稻非生物脅迫應(yīng)答。為了深入研究該基因在水稻整個(gè)生長發(fā)育過程中的表達(dá)特性，確定該基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制，以及與光敏色素光信號通路、干旱、高鹽、氧化應(yīng)激等非生物脅迫應(yīng)答的關(guān)系，本文以粳稻品種日本晴(Wt)、光敏色素A和B的突變體(phyA、phyB)為材料，系統(tǒng)分析了OsMPK14基因

3、在三個(gè)水稻品種中的表達(dá)特性。
　　比較了三個(gè)品種在抽穗時(shí)期的可溶性糖、可溶性蛋白以及丙二醛(MDA)的水平，結(jié)果顯示，phyB植株葉片中三者含量均低于Wt，提示phyB植株在抽穗期可能比Wt更具有耐旱性。
　　分別采用半定量RT-PCR和實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，檢測了該基因在三個(gè)水稻品種分蘗期(30天)、抽穗期(60天)和成熟期(90天)三個(gè)典型階段的表達(dá)特性，結(jié)果顯示，OsMPK14基因在三種水稻品種的葉片中具有不同水平的

4、表達(dá)。該基因在Wt和phyA植株葉片中的表達(dá)呈現(xiàn)出波動性，而在phyB中隨著生長的推延呈現(xiàn)出上升的趨勢。
　　分別采用半定量RT-PCR和實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，檢測了在三個(gè)水稻品種幼苗期和成熟期葉片中OsMPK14基因?qū)}、干旱脅迫的應(yīng)答。結(jié)果提示，OsMPK14基因的表達(dá)在三個(gè)水稻品種生長發(fā)育過程中有不同的變化規(guī)律。在幼苗期無論是鹽脅迫還是干旱脅迫，該基因在phyA和phyB葉片中表達(dá)變化均不顯著，然而生殖期時(shí)剛好與之相反。這

5、提示高鹽和干旱脅迫下光敏色素A和B的突變對OsMPK14基因表達(dá)量的影響具有時(shí)空特異性。另外，也檢測了三種水稻幼苗期時(shí)在外源性過氧化氫(H2O2)脅迫下葉片中OsMPK14基因表達(dá)的情況，結(jié)果顯示，在Wt和phyB幼苗葉片中外源性H2O2抑制了OsMPK14基因表達(dá)。光敏色素A的突變則負(fù)調(diào)控外源性H2O2抑制OsMPK14基因表達(dá)這一途徑。
　　采用DNA重組技術(shù)，構(gòu)建了受控于玉米泛素基因啟動子的OsMPK14基因植物過表達(dá)載體p