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小麦辐射损伤效应研究与损伤修复相关基因的克隆

朱彩霞  
【摘要】: 本研究以γ射线和快中子处理的冬小麦品种京41(1J411)和轮选98(7Lx987)为实验材料,一方面利用2D-DIGE对γ射线辐射诱变后的小麦细胞核蛋白进行差异表达分析,寻找小麦细胞核中受辐射调控的蛋白;另一方面克隆真核生物DNA损伤修复途径的关键蛋白—Ku蛋白的同源基因,并研究其对辐射的响应能力。以了解辐射对小麦细胞核蛋白的作用效应,和小麦DNA损伤修复相关基因对不同辐射诱变因素的响应模式。主要研究结果如下: 1.小麦品种J411和Lx987干种子经过γ射线和快中子辐照后,对当代萌发率无影响,但是幼苗生长受到明显抑制,幼苗的苗高、根长较对照显著降低。J411对γ射线和快中子的辐照反应较Lx987敏感。 2.对γ射线辐照后小麦细胞核蛋白质表达量进行分析表明,γ射线辐照前后小麦细胞核蛋白表达量有较大差异,共获得85个差异蛋白点。鉴定结果中发现了与信号转导相关、参与蛋白质的合成、参与光系统修复等途径的蛋白质,以及与细胞基础代谢相关的,包括参与淀粉合成、光呼吸作用和糖基化蛋白,此外还有与DNA复制、修复、修饰相关酶和转录、翻译因子。 3.本实验首次克隆到完整的小麦TaKu70/80 cDNA序列(Genebank注册号分别为:GQ906585和GQ906586)。并对核苷酸和编码氨基酸序列进行了分析。结构分析表明TaKu70/80均有完整的编码开放阅读框,分别编码626和706个氨基酸残基,具有真核生物Ku蛋白所有的特征结构域,与已知的水稻和拟南芥等其他植物种属的Ku蛋白有很高的同源性。 4. Real-time PCR分析结果表明,TaKu70/80的表达都受到γ射线和快中子辐照的影响,但是不同品种对不同辐照处理的反应不完全一致。研究还表明表达量与γ射线辐照后的生长时间有关。


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