水稻受体类激酶OsSIK2和OsSIK3在非生物胁迫反应中的功能研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ming9981
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
非生物胁迫是造成农作物减产的重要因素,研究植物耐逆的分子机制,提高作物的耐逆能力有重大的经济意义。当植物受到环境胁迫时,信号首先被位于细胞膜上的受体感知,然后信号通过不同的传导途径传递,激活多种胁迫反应。在此过程中,位于细胞膜上的受体类激酶可能是信号传递途径的早期参与者。本组早期的工作对水稻基因组中的受体类激酶基因进行了聚类分析并利用RT-PCR方法筛选出了一系列应答非生物胁迫的受体类激酶基因。本研究对其中两个基因OsSIK2和OsSIK3编码蛋白的生化特性和生理功能进行分析。  首先对OsSIK2基因进行了分析。OsSIK2有Mn2+依赖的自身磷酸化的激酶活性,定位于细胞膜上,OsSIK2基因主要在叶和叶鞘中表达。通过real-timePCR验证,OsSIK2的表达均受NaCl、旱、低温等非生物胁迫的诱导。  对OsSIK2的功能缺失突变体和过量表达转基因水稻株系进行了耐逆性分析。结果表明,该基因的过量表达提高了水稻对盐和干旱的耐受性,而突变体则显示出对盐和干旱的敏感性。表明OsSIK2参与了植物耐逆信号通路的调控。OsSIK2的过表达转基因株系中,与转全长基因OsSIK2-f的株系相比,去掉胞外结构域(OsSIK2-t)的转基因株系的抗盐能力更强,暗示胞外域可能调控胁迫反应的强度。  除外,我们还发现在幼苗期,OsSIK2的过量表达转基因株系有矮化、叶片发育早和暗培养条件下晚衰的表型,而突变体表现出株高略增、叶片发育晚和暗培养条件下早衰的表型。表明OsSIK2也参与了对植物生长发育和衰老过程的调控。产量性状分析表明,OsSIK2的过量表达转基因株系产量有所降低,其中OsSIK2-f不同株系降低了5%-10%左右,OsSIK2-t不同株系降低了25%-50%,暗示耐逆性的增强是以产量降低为代价的。  Microarray分析结果显示,OsSIK2过表达植株中有较多胁迫相关的基因受到了调控。通过realtime-PCR验证,其中大部分基因受NaCl和黑暗处理的诱导,OsSIK2可能通过调控这些基因起到了提高水稻的抗盐能力及延缓衰老的双重作用。此外,我们找到了OsSIK2-f和OsSIK2-t调控的差异基因,这些基因可能是二者之间在抗盐和晚衰表现差异的关键基因。  对OsSIK3基因也进行了分析。OsSIK3有Mn2+依赖的自身磷酸化的激酶活性,定位于细胞膜和细胞质中,OsSIK3基因主要在叶和根中表达。通过real-timePCR验证,OsSIK3的表达均受NaCl、旱、低温等非生物胁迫的诱导。对OsSIK3的RNA干涉和过量表达转基因水稻株系进行了耐逆性分析。结果表明,该基因的过量表达提高了水稻对盐的耐受性,而RNAi转基因植株则显示出对盐的敏感性。表明OsSIK3参与了植物耐逆信号通路的调控。  我们的研究表明水稻受体类激酶OsSIK2和OsSIK3均能提高转基因水稻的耐逆性,而且去掉胞外域的OsSIK2能使转基因水稻具有更强的耐逆性,但是耐逆性增强会对产量有影响。对这些基因进行适当的基因操作和调控将可能改善作物的环境适应性。
其他文献
行为灵活性是指在面对新的和未预料的结果时灵活改变行为策略的能力。它对动物在一个动态环境中的生存繁衍来说至关重要。前额叶损伤和很多神经精神疾病的一个共同重要特征是
电阻抗断层成像(简称EIT)是近二十多年发展起来的一种新的医学成像技术。该技术充分利用人体阻抗所携带的丰富的生理和病理信息实现功能成像。通过在人体表面放置电极并施加
文语转换(TTS)是将文字信息按语音处理规则转换成声音信号输出的技术。它可以使计算机流利地读出文字信息,使人们通过听就可以明白信息的内容。本文着重研究了汉语TTS技术中的
图像配准技术是将不同时间,不同传感器或不同条件下获取的同一场景的两幅图像或者多幅图像进行匹配、叠加的过程。在计算机视觉、遥感图像处理、医学图像分析等领域有着广泛的
溶酶体相关细胞器生物合成复合体1(BLOC-1)是一个由八个亚基组成的大分子蛋白复合体,在细胞内体-溶酶体的运输中发挥功能。对其互作蛋白的预测和功能研究有助于进一步了解该复
随着数字电视、通信技术的不断发展,对频率源的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出频率个数的要求也变得越来越高,频率合成技术的应用也越来越广泛。本课题研究的应用于网络
学位
2007年,本实验室报道了低剂量的白僵菌素(BEA)与酮康唑能够产生互动作用(synergy)杀死病原真菌,能够显著降低两者的使用剂量和毒副作用,是新型的抗真菌复合药物。本研究从筛选到
随着嵌入式技术的飞速发展,传统的测控系统正逐渐被无线化、网络化、智能化的嵌入式远程测控系统所替代。ARM是一种低功耗、高性能的32位RISC处理器,在嵌入式领域占有主流地位
本论文对PZT基压电陶瓷进行了研究。其中包括PZTMN三元系压电陶瓷材料、PZTMN系压电陶瓷中添加第二相氧化物的复合材料PZTMN/氧化物和在复合材料中进行A位掺杂的(Pb1-xSrx)ZT-PMN系列复合材料PSZTMN/氧化物三个系列。通过XRD、SEM、BET等方法,研究了B位先驱体法合成钙钛矿PZT基陶瓷的工艺和反应机理,并对材料的电学性能和力学性能进行了测试和研究。采用了改进后的B位先