DUF1644家族基因OsSIDP409在水稻盐胁迫应答中的功能分析

【摘要】水稻是世界上重要的粮食作物,也是单子叶植物研究的模式植物。它的产量受高盐、干旱、低温和高温等各种不良环境的影响,其中高盐是最主要的影响因素之一。因此,探究耐盐机理,分离和克隆耐盐基因,提高水稻的耐盐性具有重要的意义,这也是现代水稻育种工作的研究热点。本研究通过基因芯片和生物信息学分析,从水稻中分离了一个DUF1644家族基因OsSIDP409,该基因编码的蛋白含有保守的DUF1644结构域和RING/FYVE/PHD型的锌指结构域；亚细胞定位显示该蛋白定位在细胞膜和细胞质。对基因编码区上游的启动子区进行预测,发现其中存在许多胁迫相关的顺式作用元件。qRT-PCR和GUS活性检测均表明该基因在水稻的各个组织/器官中均有表达,尤其在根、茎和叶中表达较强。另外,该基因的表达受高盐、干旱、H2O2、MeJA和ABA的诱导。为了进一步研究该基因的功能,构建了该基因的超量和抑制表达载体,并通过农杆菌介导的遗传转化获得了相应的转基因植株。对它们的T1代幼苗进行了耐盐性分析,发现超量表达OsSIDP409基因的植株减轻了高盐胁迫产生的氧化损伤,并且上调了胁迫相关基因P5CS、Rab16b、LEA3-1、OsNCED4以及OsbZIP23的表达量,提高了耐盐能力。而OsSIDP409基因的抑制表达植株则完全相反。另外,表达并纯化了His-OsSIDP409融合蛋白,此蛋白即可作为抗原来生产多克隆抗体,以检测盐胁迫下水稻中OsSIDP409蛋白的表达情况。综上所述,OsSIDP409基因的超量表达可以提高植株的耐盐能力,而该基因的抑制表达则会降低植株的耐盐能力,暗示该基因在盐胁迫应答过程中起正向调控作用。
【作者】王艳杰；
【导师】陈亮；
【作者基本信息】厦门大学，遗传学，2014，硕士
【关键词】水稻；高盐；OsSIDP409；

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