利用玉米原生质体瞬时表达系统进行CK2α亚基的功能研究

摘要

玉米是主要农作物之一。青枯病是危害玉米根和茎基部的一类重要土传真菌病害。玉米青枯病病原菌主要为肿囊腐酶。本课题组对玉米接种肿囊腐酶前、后取材进行了cDNA—AFLP分析，得到的差显片段中包括CK2α亚基基因。 为了进一步确认CK2α亚基是否参与玉米的抗病进程，本实验用Northem和玉米原生质体瞬时表达系统对CK2α亚基在玉米抗病进程中的作用进行了初步探讨。 CK2是一个在真核细胞中普遍存在的蛋白激酶，它在植物的不同生长阶段均有表达。以前的研究已经发现CK2在肿瘤生成、HIV-1活性、细胞凋亡、细胞周期等生理生化过程中发挥作用。Northern结果表明，在肿囊腐霉侵染玉米后，CK2α亚基基因表现出被诱导的表达模式，这说明CK2α基参与了玉米的抗病反应过程。本研究利用玉米原生质体瞬时表达系统对CK2α亚基转入玉米后抗病相关基因的表达进行了检测，发现CK2α亚基的过表达诱导了RPR1基因的表达，初步证明CK2α亚基在玉米的抗病反应中发挥作用。 为了进一步了解CK2α亚基在植物抗病进程中的作用，我们对拟南芥的CK2α亚基突变体进行了研究。实验证明，在ABA、IAA、SA、MJA、甘露醇等激素的不同浓度处理下，突变体的表型和野生型对照相比并无明显差异。以SA处理后的突变体植株为材料提取RNA，反转录为cDNA后作为模板，以PRl和ERFl基因作为MARK基因设计引物，进行RT-PCR检测。实验结果显示在没有用SA处理时，突变体中的PRl表达被明显抑制；而在SA处理后，突变体中的PRl表达得到一定程度的恢复，但仍然比WT中的表达量要低。说明CK2α亚基的缺失能够部分阻断SA诱导的抗病信号传导。 除此之外，我们已经将CK2α亚基转入到玉米和拟南芥中，下一步将对转基因植株的表型进行观察，进一步研究CK2α亚基对玉米抗病机制的影响。

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论文说明：缩略词

声明

第一章绪论

第一节植物抗病机制的研究

第二节蛋白激酶CK2研究进展

第三节原生质体瞬时表达系统

第二章蛋白激酶CK2α亚基基因的克隆及其在玉米中的表达

第一节蛋白激酶CK2α亚基基因的克隆

第二节蛋白激酶CK2α亚基基因在玉米接病后的表达

第三章利用玉米原生质体瞬时表达系统检测CK2α亚基的功能

第一节玉米叶肉细胞原生质体瞬时表达系统的建立

第二节将CK2α亚基导入原生质体后的功能检测

第四章CK2α亚基基因在玉米和拟南芥中的表达及突变体表型鉴定

第一节CK2α亚基基因在玉米中的表达

第二节CK2α亚基基因在拟南芥中的表达

第三节CK2α亚基拟南芥突变体的表型鉴定和抗病相关功能研究

第五章讨论

参考文献

致 谢