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该论文的主要工作涉及水稻Rac基因OsRacB的分离与功能鉴定、启动子筛选和分析、OsRacB蛋白原核表达和体外活性检测,以及另外两个功能未知水稻Rac基因osRop4和osRop5的表达研究.获得了如下主要结果:1.水稻Rac基因OsRacB的克隆与分离以该实验室米志勇等人分离的水稻光周期育性转换相关基因OsRacD为探针,在低严谨杂交条件下,筛选农垦58N-LD雌雄蕊形成期(第Ⅳ期)幼穗cDNA文库,获得一种新的水稻Rac基因,命名为OsRacB(GenBank登录号为AF250327).2.OsRacB基因启动子的分离与初步分析通过基因组文库筛选,获得了OsRacB基因的启动子序列.启动子5单向缺失转基因分析显示,该启动子受植物激素SA正调控,并且PEG以及NaCl等外界胁迫均可显著刺激它的启动功能.初步说明OsRacB基因与水稻抗病和抗逆性相关.3.OsRacB蛋白体外功能分析为进一步了解OsRacB蛋白功能,将OsRacB基因克隆于原核表达载体pET28a中,转化大肠杆菌BL21(DE3)宿主菌,经IPTG诱导实现了目标融合蛋白的高效表达.通过Ni-NTA柱纯化、凝血酶作用、谷胱甘肽氧化还原体系复性以及超滤浓缩后,获得纯化的活性OsRacB蛋白.4.转OsRacB基因的烟草和水稻的研究为深入研究植物体内OsRacB基因的生物学功能,我们利用正向和反向RNA技术,将OsRacB基因分别插入受CaMV 35S启动子调控的双元载体pWM101中,通过农杆菌侵染,转化NC89烟草和农垦58N水稻.T0和T1代转基因烟草分析结果显示,正常生长条件下,转正义OsRacB基因植株株高显著增加,并主要体现于节间距延长;而转反义OsRacB基因的烟草植株则表现出株高明显矮化、开花时间普遍滞后等现象.T0、T1代转基因烟草胁迫处理以及T1代烟草种子萌发试验显示,在中度逆境条件下,转正义OsRacB基因的烟草植株生长状态明显强于对照;但在强胁迫环境下,转基因植株与对照均逐渐枯萎、死亡,无明显差别.5.水稻osRop4和osRop5基因的表达与OsRacB转基因烟草株高的显著变化相比,OsRacB转基因水稻株高变化不明显.推测,在水稻茎部除OsRacB基因外,还存在其它Rac基因的表达,并且Ⅱ后者可能参与植株株高调控.通过RT-PCR手段,我们研究了水稻Rac家族两个功能未知成员osRop4和osRop5基因的表达模式.结果显示,osRop4基因在茎、叶中表达,根中不表达;osRop5基因则在根、茎、叶三种器官中均有表达,叶中偏弱.