ABA诱导水稻OsMPKs基因表达及与OsDMI3的关系

【摘要】水分胁迫包括干旱、盐渍等是影响植物生长发育、限制作物产量的最重要的胁迫因子。植物响应水分胁迫的最重要的反应之一是迅速积累植物激素脱落酸(ABA)。ABA作为一种胁迫信号,在调节植物的水分平衡以及诱导胁迫的耐性方面起着十分重要的作用。促分裂原活化蛋白激酶(MAPK/MPK)是一类普遍存在于真核生物中的丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶。也是真核细胞中普遍存在的信号组分,由逆境胁迫、细胞因子、植物激素、生长因子等诱导,并在植物信号中发挥重要的作用。但是关于ABA诱导的抗氧化胁迫信号途径与水稻OsMPKs家族的关系方面的研究并不多。鉴于上述研究背景,为了进一步了解水稻中OsMPKs家族的性质,用经ABA处理的日本晴幼苗RNA为模板,通过查阅文献和生物信息学分析,利用定量与半定量RT–PCR的方法调查100μMABA作用下水稻叶片OsMPKs基因(OsMPK1-17)表达变化的时间进程,确定受ABA诱导表达上调的OsMPKs基因。研究发现：OsMPKl,OsMPK5,OsMPK4,OsMPK1,OsMPK14能够响应ABA信号表达上调。水稻OsDMI3基因(水稻Ca2+/CaM依赖型蛋白激酶)参与ABA信号途径,能够作为上游因子调控OsMPKl.因此本实验利用OsDMI3突变体和水稻原生质体瞬时过表达体系研究OsMPK5,OsMPK4,OsMPK7,OsMPK14与OsDMI3的关系。用OsDMI3突变体NF8513幼苗叶片为材料,利用荧光定量RT-PCR检测基因表达情况。结果表明,OsDMI3突变以后,OsMPK5,OsMPK4基因表达明显下降,添加外源ABA以后,有小幅度上升,但远不能达到正常水平。同时利用水稻幼苗原生质体瞬时过表达体系,采用基因重组技术,将OsDMI3全长基因CDS插入到瞬时表达载体pXZP008,构成pXZ-OsDMI3重组载体。用PEG融合法将重组载体pXZ-OsDMI3转化水稻原生质体内。荧光定量RT-PCR技术研究表明,OsDMI3的过表达与野生型相比,OsMPK5,OsMPK4基因表达明显上升。在添加外源ABA以后,上升明显增强。上述结果,进一步验证,在ABA诱导的信号传递过程中,OsDMI3调控OsMPK5、OsMPK4基因表达。同时研究了OsDMI3和OsMPKl的突变体对ABA的敏感性,将野生型与突变体种子萌发5天后,选取整齐一致的幼苗,每个品系约5株苗,设置3个平行实验,分对照组与5、10μMABA处理组,处理10天左右。到时间拍照,并测定主根长度。结果表明,无论是叶片或根的生长,处理组明显受到ABA的生长抑制作用,且浓度越大,生长抑制程度明显,其中野生型和突变体相比,野生型在根长和叶片上都比突变体抑制程度要明显,从而证明,OsDMI3和OsMPKl突变体对ABA的敏感性要低于野生型。最后研究OsMPKl,OsMPK5(分别与AtMPK6和AtMPK3同源)亚细胞定位,利用基因重组技术,将OsMPK1,OsMPK5的CDS区分别构建到原生质体瞬时表达载体pXZP008上,得到重组表达载体pXZ-OsMPK1,pXZ-OsMPK5.一方面用PEG融合法将重组载体pXZ-OsMPK1,pXZ-OsMPK5转化水稻原生质体,另一方面利用基因枪轰击法将pXZ-OsMPK1,pXZ-OsMPK5导入洋葱表皮。以YFP(黄色荧光蛋白)为报告蛋白,通过激光共聚焦扫描显微镜观察融合蛋白在细胞中的定位。初步确定OsMPKl,OsMPK5均定位于细胞质及细胞核中。
【作者】刘燕培；
【导师】蒋明义；
【作者基本信息】南京农业大学，植物学，2013，硕士
【关键词】ABA；OsMPKs；OsDMI3；原生质体瞬时表达系统；突变体；非生物逆境；

【参考文献】
[1]李婧晗.吉林省优秀射击运动员主要专项心理素质状况分析[D].吉林体育学院,体育教学（专业学位）,2013,硕士.
[2]刘幸乐.影响靛蓝染色效果的因素分析及染色体系的优化设计[D].河北科技大学,纺织工程,2013,硕士.
[3]郭培民.基于企业资源论的母子公司性质及管理策略研究[D].浙江大学,2001.
[4]金鑫.国电集团战略成本管理体系设计[D].内蒙古大学,工商管理,2012,硕士.
[5]杨枭.番茄SlASA1基因的克隆及功能分析[D].重庆大学,生物制药工程,2014,硕士.
[6]杨骥.文艺复兴时期欧洲合唱艺术研究[D].湖南师范大学,音乐学,2004,硕士.
[7]王银振.风沙运动中沙粒跃移的数值模拟研究[D].新疆大学,计算数学,2013,硕士.
[8]那力嘉.基于个人信息管理的邮件处理系统[D].天津大学,2004.
[9]裴为华,国冬梅,耿照新,陈弘达.印刷传感技术[J].中国材料进展,2014,03:172-179.
[10]李鲁钦.基于数据挖掘的张德英教授治疗高血压病经验研究[D].河北医科大学,针灸推拿学,2014,硕士.
[11]于滔.智能建筑中安全防范系统设计与实现[D].西南交通大学,电子与信息,2003,硕士.
[12]刘宇.我国地方政府的社会保险稽核体系探析[D].吉林大学,公共管理,2014,硕士.
[13]赵宁宁.影响西安高校舞蹈啦啦操运动的相关因素分析[D].西安体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[14]武文山.精密设备环境振动测试与评价方法研究[D].华中科技大学,机械电子工程,2013,硕士.
[15]丁鹏,汪庆,康柏,施利毅.旋涂法制备聚碳酸酯/氧化石墨烯/LDH复合膜及其阻燃性能研究[J].化学世界,2013,01:18-21+34.
[16]陈道文.利用概率模型对微程序功能的评价[J].自动化学报,1981,03:216-222.
[17]胡沉.超图及稀疏表示在隐写术中的研究[D].复旦大学,电路与系统,2012,硕士.
[18]刘璇.传统与时尚的激情碰撞[D].东北师范大学,戏剧戏曲学,2012,硕士.
[19]宫安静.树突状细胞诱导的CTL对神经胶质瘤细胞的体外杀伤作用研究[D].青岛大学,神经外科,2004,硕士.
[20]郭海.移动Ad Hoc网络拥塞控制研究[D].浙江工商大学,电子与通信工程（专业学位）,2014,硕士.
[21]杨正龙,徐晓黎,赵宇馨.硫醇-烯/炔点击化学制备有机/无机杂化材料[J].化学进展,2014,06:996-1004.
[22]唐咸部.我国社会转型期职务犯罪增生原因分析[D].湘潭大学,法律,2003,硕士.
[23]张莉茹,殷文齐.大型拉伸矫直机液压系统设计分析[J].一重技术.2007(02)
[24]巴一淇.基于DSPIC30F单片机的模糊控制三相不间断电源的设计[D].大连海事大学,电气工程,2013,硕士.
[25]徐夏俊.浙江邮政储蓄银行贷款定价机制优化研究[D].西北大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[26]纪亚泉.安徽省集体林权制度改革研究[D].华中师范大学,政治学理论,2012,硕士.
[27]刘丽虹.容积旋转调强放疗技术在食管癌放射治疗中的应用[D].河北医科大学,肿瘤学,2013,硕士.
[28]解欣.基于ARM的机载吊舱控制系统开发[D].河南科技大学,机械电子工程,2014,硕士.
[29]李洪晨.自然资源约束下的食品市场失灵及其纠正[D].复旦大学,财政学,2012,硕士.
[30]杨武龙,姜洪涛,吴靥汝,樊皓,华炜,计建炳.熔盐在新能源领域的应用[J].过程工程学报,2012,05:893-900.
[31]刘军.弹性体基复合材料中纳米颗粒的扩散—分散—聚集、界面及力学增强机理的分子动力学模拟研究[D].北京化工大学,材料科学与工程,2011,博士.
[32]杨鹏,胥晓.淹水胁迫对青杨雌雄幼苗生理特性和生长的影响[J].植物生态学报,2012,01:81-87.
[33]任英杰.针刺结合穴位埋线治疗双下肢糖尿病周围神经病变临床观察[D].黑龙江中医药大学,针灸推拿学（专业学位）,2014,硕士.
[34]钟俊.注意偏向训练对大学生运动员内隐攻击性的短时效应[D].北京体育大学,应用心理学,2013,硕士.
[35]杨春苗,秦静,郭贝贝.石墨烯纳米片催化类芬顿反应[J].山东化工,2015,08:9-11.
[36]东华尔丹.西方马克思主义对人的主体性的关注及启示[D].华东师范大学,马克思主义理论与思想政治教育,2002,硕士.
[37]唐子涵.当前中国地方政府公务员形象问题之研究[D].湖南师范大学,行政管理,2013,硕士.
[38]吉晓军.石墨烯—葡聚糖复合材料的自组装合成以及在耐药癌细胞内有效释放的研究[D].上海大学,2013.
[39]张炳龙.内蒙古矿业（集团）公司建设融资方案设计[D].内蒙古大学,会计,2014,硕士.
[40]陶欣.并联混合动力汽车能量管理策略研究[D].河南科技大学,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[41]郭晖.中邮速递物流公司快递业务发展战略研究[D].北京交通大学,2013.
[42]李晓明,杨帆,舒欣,周冬旭,沈青.输电线可控线损防覆冰无功优化控制方法[J].电力系统自动化,2009,24:30-33.
[43]高应全.200MW机组振动在线监测分析与状态检修技术及方案[D].重庆大学,动力工程,2003,硕士.
[44]路娟.马维尔诗歌中的主题张力[D].河北师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[45]刘全利,王伟,朱瑞军,李宁,金吉凌.罩式退火炉生产优化调度方法及其应用[J].自动化学报,2004,06:974-979.
[46]刘彦龙.蒙特公司发展战略研究[D].北京交通大学,2014.
[47]李婷婷.miR-183表达失衡诱导子宫内膜细胞抵抗失巢凋亡的作用及分子机制研究[D].广州医科大学,妇产科学（专业学位）,2014,硕士.
[48]李晓峰.水面舰艇官兵社会支持与孤独感对幸福感的影响研究[D].辽宁师范大学,应用心理学,2012,硕士.
[49]王海丹.基于Mesh网络井下导航系统的设计与实现[D].北京交通大学,2014.
[50]刘浩鹏.液滴撞击高温钢板表面实验研究[D].内蒙古科技大学,动力工程,2014,硕士.