水稻谷氧還蛋白基因OsGRX20的功能研究.pdf

1、當(dāng)植物受到脅迫時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生大量活性氧，適量的活性氧利于植物正常的生命代謝活動(dòng)，但當(dāng)大量的活性氧積累時(shí)會(huì)對(duì)植物造成氧化脅迫，影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。植物在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中形成了復(fù)雜的活性氧清除機(jī)制，而谷氧還蛋白(Glutaredoxins，GRXs)則是其中一類能清除活性氧的蛋白。谷氧還蛋白是一類谷胱甘肽依賴的氧化還原酶，參與了細(xì)胞中各類生命進(jìn)程。近年來，在各類植物中已經(jīng)研究和克隆了一些谷氧還蛋白基因。本實(shí)驗(yàn)室前期以抗病新種質(zhì)SH5為材料，

2、通過蛋白質(zhì)雙向電泳技術(shù)，鑒定出1個(gè)在接種白葉抗病菌48h后表達(dá)上調(diào)的OsGRX20蛋白，并克隆得到了OsGRX20基因的cDNA和DNA全長(zhǎng)。本論文則進(jìn)一步對(duì)OsGRX20基因的功能進(jìn)行初步研究。結(jié)果如下:
　　1.OsGRX20基因的序列分析表明，OsGRX20蛋白的活性位點(diǎn)為CPFC，具有谷胱甘肽結(jié)合位點(diǎn)，屬于典型的亞類Ⅰ(CPYC)型谷氧還蛋白;
　　2.對(duì)水稻品種SH5進(jìn)行生物（白葉枯病菌侵染）和多種非生物脅迫（高鹽

3、、干旱、低溫和氧化脅迫），這種在不同脅迫下進(jìn)行OsGRX20基因的表達(dá)特征分析結(jié)果表明，多種脅迫能夠誘導(dǎo)OsGRX20基因的表達(dá);
　　3.實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析表明，OsGRX20基因主要在水稻葉片中表達(dá)，在莖和根中不表達(dá)或者表達(dá)量很少?？寺≡摶虻膯?dòng)子，并與GUS報(bào)告基因融合構(gòu)建載體進(jìn)行轉(zhuǎn)基因，發(fā)現(xiàn)所檢測(cè)的水稻各器官中，只有水稻葉片能夠被染色;
　　4.構(gòu)建OsGRX20基因超表達(dá)和干擾載體進(jìn)行轉(zhuǎn)基因，并對(duì)轉(zhuǎn)基因株系進(jìn)

4、行各類脅迫處理。與野生型相比，超表達(dá)和干擾OsGRX20的水稻轉(zhuǎn)基因株系接種Zhe173后病斑長(zhǎng)度并無明顯的變化。然而，在NaCl和甲基紫精處理下，干擾轉(zhuǎn)基因株系的存活率明顯比野生型的低。干旱處理轉(zhuǎn)基因水稻后與野生型對(duì)比并無明顯變化。不同濃度氯化鈉處理對(duì)種子型萌發(fā)率研究表明，在鹽脅迫處理3d后干擾株系SH5-5種子的萌發(fā)率要低于野生型SH5和轉(zhuǎn)空載體株系，表明在一定鹽濃度范圍內(nèi)，干擾OsGRX20基因的表達(dá)抑制了鹽脅迫下水稻種子的萌發(fā)率