水稻鋅指蛋白ZFP252的耐逆機(jī)理及脅迫響應(yīng)基因OsGLP1的表達(dá)分析.pdf

1、水稻是重要的糧食作物之一，非生物脅迫（如干旱、鹽、低溫等）嚴(yán)重影響水稻的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量。研究水稻的生長(zhǎng)發(fā)育及其在環(huán)境脅迫下的耐逆機(jī)理，對(duì)水稻的種質(zhì)改良有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。TFIIIA型鋅指蛋白在水稻非生物脅迫應(yīng)答過(guò)程中起著重要的作用。本實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了一個(gè)水稻TFIIIA型鋅指蛋白基因ZFP252，過(guò)量表達(dá)ZFP252基因能夠顯著增強(qiáng)轉(zhuǎn)基因水稻植株的耐旱性和耐鹽性。關(guān)于鋅指蛋白ZFP252的耐逆機(jī)理還不清楚，本論文主要從不同方面初步闡述

2、了該基因的耐逆機(jī)制。此外，本文還對(duì)脅迫響應(yīng)基因OsGLP1進(jìn)行了表達(dá)特性分析。研究結(jié)果如下:
　　1、水稻鋅指轉(zhuǎn)錄因子ZFP252負(fù)調(diào)控水稻植株葉片氣孔的大小，影響了ZFP252轉(zhuǎn)基因植株的光合速率、蒸騰速率、離體葉片失水率等性狀。
　　2、亞細(xì)胞定位結(jié)果表明鋅指蛋白ZFP252定位于細(xì)胞核，在酵母中缺乏轉(zhuǎn)錄激活活性。在水稻原生質(zhì)體中的瞬時(shí)表達(dá)實(shí)驗(yàn)證明了轉(zhuǎn)錄因子ZFP252具有轉(zhuǎn)錄抑制活性，而去掉EAR-motif/DLN-

3、box基序的ZFP252蛋白失去了轉(zhuǎn)錄抑制活性。
　　3、逆境條件下，過(guò)量表達(dá)ZFP252轉(zhuǎn)基因植株的超氧化物歧化酶SOD和過(guò)氧化氫酶CAT的活性比野生型植株高，表明其在逆境條件下有較強(qiáng)的活性氧清除能力。
　　4、通過(guò)GC-MS技術(shù)對(duì)ZFP252轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行了代謝組學(xué)分析，與野生型水稻相比鑒定了10個(gè)差異表達(dá)代謝物，其中分別有4個(gè)化合物上調(diào)，6個(gè)化合物下調(diào)。天門(mén)冬氨酸在轉(zhuǎn)基因ZFP252水稻中下調(diào)，其參與多種代謝途徑，主要

4、包括植物的固碳途徑和植物激素乙烯的合成途徑等，鑒定出的另外兩個(gè)代謝物——異檸檬酸和尿嘧啶也會(huì)影響天門(mén)冬氨酸的合成。本研究代謝組學(xué)方法檢測(cè)出的異檸檬酸、天門(mén)冬氨酸和琥珀酸均與乙烯合成相關(guān)，表明ZFP252可能與乙烯合成信號(hào)途徑有關(guān)。乙烯利處理野生型植株，發(fā)現(xiàn)基因ZFP252的表達(dá)在乙烯利處理之后受到抑制。
　　5、根據(jù)基因芯片的結(jié)果，克隆了一個(gè)編碼Germin類(lèi)似蛋白(Germin-like proteins，GLPs)的基因OsG