小麥脫水素基因WZY2-1的克隆及功能分析.pdf

1、干旱、低溫、鹽等逆境脅迫都影響植物生長(zhǎng)和發(fā)育，甚至降低作物產(chǎn)量。這些脅迫因子都與脫水脅迫相關(guān)，水分脅迫會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞產(chǎn)生一系列的生理生化應(yīng)答反應(yīng)。植物應(yīng)答脫水反應(yīng)會(huì)積累許多滲透調(diào)節(jié)復(fù)合物，包括許多親水蛋白，如脫水素。研究表明，脫水素的高效表達(dá)能夠提高植物的抗逆能力。小麥作為世界三大糧食作物，但小麥的產(chǎn)量長(zhǎng)期受各種逆境脅迫的影響。因此，研究小麥抗逆分子機(jī)制對(duì)于提高小麥產(chǎn)量具有重大意義。
　　本研究以鄭引1＃小麥為材料，根據(jù)研究目的，

2、從小麥中成功克隆了WZY2-1基因，通過熒光定量PCR技術(shù)，分析了各種脅迫處理下WZY2-1基因在小麥葉片中的表達(dá)模式，并以GFP為報(bào)告基因，對(duì)WZY2-1基因進(jìn)行亞細(xì)胞定位;將WZY2-1基因轉(zhuǎn)化大腸桿菌，研究WZY2-1蛋白對(duì)大腸桿菌的保護(hù)作用，同時(shí)純化獲得WZY2-1蛋白，發(fā)現(xiàn)WZY2-1蛋白具有保護(hù)乳酸脫氫酶的功能。我們還將目的基因在擬南芥中過表達(dá)，以進(jìn)一步揭示脫水蛋白在逆境脅迫下的調(diào)控機(jī)制。
　　通過研究，獲得了如下結(jié)果

3、:
　　1.從鄭引1#小麥中成功克隆了脫水素基因WZY2-1，基因編碼區(qū)序列長(zhǎng)1740bp，編碼579個(gè)氨基酸，并且含有9個(gè)保守的K片段，屬于Kn型脫水素。
　　2.通過生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)WZY2-1基因與大麥DHN5具有較高同源性，過對(duì)WZY2-1疏水性和無(wú)序化程度預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)WZY2-1是具有極強(qiáng)的親水性的高度無(wú)序蛋白。
　　3.實(shí)時(shí)定量PCR分析了WZY2-1基因的表達(dá)模式，發(fā)現(xiàn)該基因響應(yīng)干旱、低溫和鹽脅迫，但不

4、能被ABA誘導(dǎo)。
　　4.將WZY2-1基因在大腸桿菌中原核表達(dá)，分析了WZY2-1蛋白對(duì)大腸桿菌的保護(hù)作用，發(fā)現(xiàn)該蛋白能夠提高大腸桿菌非生物脅迫的耐受性。
　　5.構(gòu)建了pBI121-WZY2-1-GFP亞細(xì)胞定位載體，并轉(zhuǎn)化洋蔥表皮細(xì)胞，觀察表明，WZY2-1蛋白定位于細(xì)胞核和細(xì)胞膜。
　　6.我們純化了WZY2-1蛋白，將該蛋白與乳酸脫氫酶混合，結(jié)果表明，WZY2-1蛋白能夠保護(hù)溫度脅迫下乳酸脫氫酶活性。