水稻β-石竹烯和檸檬烯基因的克隆鑒定、原核表達(dá)及其遺傳轉(zhuǎn)化.pdf

1、先期研究結(jié)果表明，茉莉酸甲酯(MeJA)和茉莉酸(JA)處理以及二化螟(Chilo suppressalia(Walker))害能增加水稻揮發(fā)性萜類化合物β-石竹烯和檸檬烯的釋放量，并且利用反向遺傳學(xué)方法證明了β-石竹烯能對(duì)稻飛虱卵期重要寄生蜂，稻虱纓小蜂Anagrusnilaparvata Pang et Wang產(chǎn)生明顯的引誘作用。然而，在水稻整體的直接與間接的誘導(dǎo)防御反應(yīng)中，這兩種揮發(fā)性萜類化合物究竟起著什么作用，至今尚不清楚。為

2、此，本文克隆了水稻β-石竹烯合成酶(OsCAS)基因和檸檬烯合成酶(OsLIMS)基因的全長序列，并就兩個(gè)目的基因的原核表達(dá)、過量表達(dá)與RNAi突變體品系的建立以及OsCAS基因的誘導(dǎo)表達(dá)特征進(jìn)行了研究，為全面剖析β-石竹烯和檸檬烯在水稻抗蟲反應(yīng)中的作用打下基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下： 1、根據(jù)已報(bào)道的水稻OsCAS(AK241679))的序列設(shè)計(jì)引物，克隆了OsCAS基因全長序列。水稻OsCAS與其它植物已知的β-石竹烯合成酶的系統(tǒng)進(jìn)

3、化樹分析表明，水稻OsCAS因與同為單子葉玉米的β-石竹烯合成酶基因同源性達(dá)99％，而與其它植物的β-石竹烯合成酶基因同源性僅為51％。通過誘導(dǎo)表達(dá)特征分析表明，水稻OsCAS基因在褐飛虱為害后lh和12h、JA處理后lh和24 h表達(dá)水平明顯上調(diào)，但H2O2處理不表達(dá)。本文構(gòu)建OsCAS基因的原核表達(dá)載體pET32a(+)-OsCAS,并在大腸桿菌BL21(DE3)菌株中進(jìn)行了表達(dá)，通過SDS-PAGE析結(jié)果顯示，目的基因在IPTG誘

4、導(dǎo)后3h、4h和5h獲得了表達(dá)。通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，獲得了含有OsCAS基因過量表達(dá)或RNAi的To代轉(zhuǎn)基因水稻品系，為進(jìn)一步研究OsCAS基因在水稻誘導(dǎo)防御反應(yīng)中的作用打下了基礎(chǔ)。 2、根據(jù)已報(bào)道的水稻OsLIMS基因(NM 0010483019)的序列設(shè)計(jì)引物，克隆了OsLIMS基因的全長序列。水稻OsLIMS與已知植物的檸檬烯合成酶的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析表明，水稻OsLIMS與其它植物的檸檬烯合成酶基因同源性僅有41％，明顯低于