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《四川农业大学》 2018年
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水稻OsH4a基因的克隆与抗逆性分析

李霞  
【摘要】:组蛋白是真核细胞生物染色体中的十分保守的一类小分子蛋白质,pI属于碱性,主要分为五种类型:H1、H2A、H2B、H3和H4。组蛋白的修饰作用主要包括了乙酰化、甲基化、磷酸化、腺苷酸化、泛素化等,组蛋白的修饰将会影响染色质的拼装,从而协助转录调控。组蛋白的修饰作用除了参与光反应和影响开花外,组蛋白的修饰作用被证明参与了其他刺激反应,包括激素,生物胁迫和各种非生物胁迫。我们实验室通过荧光差异显示和定量PCR技术,克隆了一个多逆境诱导的OsCaMBP水稻钙调素结合蛋白基因,通过酵母双杂交证明其能与CaM结合,热激能诱导其在水稻根、叶和叶鞘中的表达量变化,低温也能诱导该基因表达量的增加~([35])。本实验室而后再次利用酵母双杂交技术,将OsCaMBP作为诱饵蛋白从低温、干旱cDNA文库中筛选出了一个与其互作的基因OsSCL30b。文中所用OsH4a是本实验室通过酵母双杂交技术以OsSCL30b为诱饵蛋白从低温、干旱cDNA文库中筛选出的一个与其互作的蛋白,属于组蛋白H4超家族。主要研究结果如下:1、通过双分子荧光互补实验{BIFC)进一步验证两者互作。2、农杆菌介导瞬时转化烟草的亚细胞定位结果为OsH4a主要汇集在细胞核上。3、从水稻cDNA文库中克隆了OsH4a基因,生物信息学分析发现该基因等电点12,预测OsH4a分子量约11.4 KD,OsH4a开放阅读框为312个bp,编码了103个氨基酸残基,上游启动子区域有ABRE,G-box,CGTCA,TGACG和CCAAT等多个与逆境相关顺式作用元件。4、定量PCR分析OsH4a在各种非生物逆境下叶中的表达量,发现OsH4a基因在不同逆境下有不同程度的响应,而在高温下OsH4a的表达量被诱导的程度最高,在植物生长调节剂处理下OsH4a的表达量受ABA影响程度较高。5、我们构建了OsH4a基因的原核表达载体PET-32a:OsH4a,并通过体外诱导出OsH4a融合蛋白的表达,在此基础上探究了OsH4a蛋白在体外对逆境条件的响应,发现OsH4a蛋白在大肠杆菌中的表达能明显增强对高温、低温的耐受性。6、为了在真核生物中研究OsH4a基因对逆境的响应机制,从而应用到生产上,我们构建了OsH4a基因的正向超表达载体和反向抑制表达载体,通过农杆菌侵染水稻日本晴愈伤的方式,顺利得到转基因植株,共计六株正向超表达植株,五株反向抑制表达植株。并将转基因植株进行逆境处理的预实验,发现超表达植株在低温下的长势稍好于日本晴。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S511;Q943.2

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