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《河北农业大学》 2011年
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玉米锌转运蛋白基因ZmZIP4cDNA的克隆及表达分析

刘海军  
【摘要】:锌是植物代谢所必需的营养元素,它对多种金属酶、转录因子,以及对其他蛋白质均起着催化或构建作用。虽然锌对植物生长是必需的,但过量的锌对植物细胞是有毒的。因此,研究锌在植物体中的吸收、运输、储存及分布一直是众多研究者所关注的问题。随着分子遗传学、分子生物学与生物技术的发展,植物养分生理相关基因的克隆与表达调控研究已成为植物后基因组时代的重要研究领域之一。本文以玉米自交系178为试验材料,采用分子生物学方法克隆与锌转运有关的基因,并对其理化性质、结构特征进行预测分析,观察在低锌胁迫下该基因表达特征及编译产物的亚细胞定位。获得如下研究结果: 1.以水稻中已分离的OsZIP4(登录号:AB126089)为信息探针同源克隆到了一个ZmZIP4基因,ORF(Open reading frame)为1161bp,编码一条386个氨基酸的多肽链。预测蛋白的分子量为38.66 kDa,等电点为7.5。基因登录号为HM048832。 2.生物信息学预测分析,ZmZIP4编码的蛋白具有一个ZIP家族结构域,在C端含有信号肽,具有7个跨膜域,所编码蛋白是一个转运蛋白。 3.通过氨基酸序列比对,发现ZmZIP4与OsZIP4的同源性达到70%,一致性也达到73%,ZmZIP4跟OsZIP4的作用机理相似。 4.半定量结果分析,当缺锌或缺铜或缺锰时,ZmZIP4的表达量增加,说明ZmZIP4可能与锌、铜、锰运输相关的转运蛋白基因。在低锌胁迫下,ZmZIP4的表达量在根部第3天达到峰值,而在叶中第5天达到峰值, ZmZIP4在根和叶中对锌胁迫有不同的应激反应。 5.构建融合表达载体pEGAD-ZmZIP4,用基因枪转入洋葱表皮细胞观察其在细胞中的定位,结果显示转化pEGFP-ZmZIP4质粒的洋葱表皮细胞的细胞膜部位有明显的荧光,初步证明ZmZIP4位于在细胞膜中。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S513

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