水稻OsMPK17蛋白质表达特征及其在干旱胁迫应答过程中的功能研究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuqiang521
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水稻是最重要的粮食作物,也是基础研究的模式生物。在水稻的生命周期中往往会遭受多种生物与非生物逆境的胁迫。为了应对环境变化造成的胁迫,水稻自身发展了抵抗逆境的机制。促分裂原活化蛋白激酶(Mitogen activated protein kinase,MAPK)属于真核生物蛋白激酶超家族,级联途径中的MAPK基因在抵御逆境的过程中具有重要的作用。水稻OsMPK17蛋白质在逆境胁迫中的表达特征及功能研究尚未见报道。本研究拟利用水稻OsMPK17蛋白质特异抗体,通过免疫印迹技术(Western blot,WB)检测OsMPK17蛋白质在水稻正常生长发育不同时期和部位及不同胁迫与激素处理条件下的表达特征。通过PCR和WB技术检测转基因水稻,筛选鉴定获得纯合的超表达OsMPK17的转基因水稻,观察OsMPK17转基因水稻的表型并测量其株高、分蘖数、穗长和结实率等农艺性状。研究结果为进一步探讨OsMPK17在水稻耐逆过程中的功能奠定基础。主要结果如下:1.通过免疫印迹与转录组研究,发现OsMPK17主要在叶片与花药中表达,表明OsMPK17基因在正常生长发育过程中的转录和表达具有组织特异性;2.通过蛋白质印迹调查了OsMPK17蛋白质在非生物胁迫过程中的表达变化,发现在干旱逆境胁迫下OsMPK17蛋白质表达量上调,在冷、热及恒光、恒暗处理下没有明显变化;在激素ABA和MeJA处理过程中,调查发现OsMPK17蛋白质表达量持续下降,激素SA、ET处理下没有明显的变化。这些数据提示其在干旱胁迫及激素介导的途径中发挥作用。3.通过PCR技术鉴定得到了阳性的转基因植株,通过蛋白质免疫印迹分析并确定OsMPK17蛋白质有超表达,证明获得了转基因材料的阳性纯合个体。4.农艺性状调查发现,超表达转基因植株的株高、穗长和结实率等农艺指标均低于野生型,提示OsMPK17超表达后影响了水稻株型与籽粒的发育。5.在种子萌发期,超表达OsMPK17种子长势明显比野生型好,经测定的根长与芽长长度均长于野生型;在苗期土培或干旱胁迫恢复浇水的试验中,发现OsMPK17超表达转基因植株长势优于野生型。超表达OsMPK17蛋白质提高了水稻的耐旱性。
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