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木薯是热带地区重要的粮食来源,是世界近六亿人的口粮。木薯产业的主要发展方向有食用、饲料和工业原料三个方面,按其应用主要分为食用木薯和工业木薯。因此,针对行业需求研发不同的品种是木薯产业的发展主题。随着组学的发展,利用分子生物学手段指导开发新品种是木薯发展的方向,而研究木薯对生物和非生物胁迫的响应机制是提高木薯产量和扩大适种面积的基础。早前分子生物学在转录水平上的研究主要关注于m RNA的积累,而关于响应胁迫和激素的相关基因的前体RNA(pre-m RNA)的剪接调节知之甚少。选择性剪接是指从一个pre-m RNA经过复杂而可控的过程产生不同的m RNA的过程。选择性剪接主要发生在剪接体上,通过5个核内核糖核蛋白(small nuclear ribonucleoprotein particle,sn RNP)和一系列非sn RNP剪接因子共同完成两次转酯化反应。精氨酸和丝氨酸富集蛋白(Arginine/serine-rich proteins,SR proteins)是调节选择性剪接的一类重要剪接因子,主要识别pre-m RNA上的剪接增强子并辅助sn RNP完成剪接过程。SR蛋白的特点是N端有一个或两个RNA结合结构域(RNA recognition motif,RRM)而C端有多个丝氨酸、精氨酸重复结构。RRM主要负责与pre-m RNA的结合,SR结构域主要负责与其他蛋白的相互作用。动物中的SR蛋白主要分为三个亚家族,而植物除了拥有这三个亚家族外还有三个特有的亚家族。木薯中关于选择性剪接的研究还未有深入报道,本课题主要对木薯中编码SR蛋白的基因进行了系统的命名并对其功能进行初步研究。完成的主要研究工作和成果总结如下:1.本文通过比对筛选到18个可能的SR蛋白家族基因,并对其在进化关系上与拟南芥和水稻两种模式植物进行比较分析,发现木薯与拟南芥的亲缘关系较水稻近;2.分析整理了18个SR基因的基本信息,包括其CDS长度、等电点、蛋白大小、基因结构、蛋白结构等;3.Real time PCR(RT-PCR)试验检测18个SR蛋白家族基因在不同组织部位的表达和剪接方式,结果显示这些基因属于组成型基因,在不同组织中都有表达,且在不同组织中的剪接方式也不同;4.RT-PCR试验检测18个SR蛋白家族基因自身对非生物胁迫和激素的响应过程,发现SR基因在选择性剪接水平上对实验选取的几种非生物胁迫和激素都有不同程度的响应,其中盐胁迫对SR基因的剪接方式影响最大;5.实时荧光定量PCR(Quantitative real time PCR,q PCR)试验结果可以发现18个SR蛋白家族基因在不同组织以及不同非生物胁迫和激素处理后的表达水平变化,发现同种胁迫对不同组织中的同一个基因的影响可能会不同;6.将Me SR34过表达入拟南芥中后,拟南芥过表达植株对盐的耐受能力更强,并通过一些生理生化试验,发现Me SR34可能与钙调磷酸酶B样蛋白(CBL)和CBL相互作用蛋白激酶(CIPK)信号通路途径有关;7.RT-PCR结果表明过表达株系与野生型相比,CBL-CIPK的36个基因中大部分都有表达量上的变化,但是在选择性剪接方面影响较小。