水稻类钙调磷酸酶亚基B蛋白质在逆境胁迫下的表达研究

摘要

背景:钙信号钙离子被认为是具有广谱作用的第二信使，在植物中，胞内钙离子的水平受各种因素的影响，如非生物胁迫、病原物及激素等。逆境是指显著偏离植物最适生活条件的环境。逆境的影响广泛涉及各种植物生理和生化过程，严重时影响植物的正常生长甚至导致死亡。水稻作为世界上最重要的粮食作物之一，同时也是基础研究的模式植物，比较容易受各种逆境的影响从而造成减产甚至绝收，因此了解水稻感知和抵抗环境胁迫的机理就显得尤为重要。类钙调磷酸酶亚基B蛋白质(CalcineurinB-like protein，CBL)只存在于植物中，其与CIPK(CBL-interacting protein kinase，CIPK)形成钙信号传递的通路之一。已有研究表明，水稻CBL家族成员在调控植物对逆境胁迫的反应中发挥作用。
　　 研究目的:针对水稻CBL基因家族编码蛋白质制备对应的抗体，探究CBL家族蛋白质在水稻9311的不同逆境胁迫过程中的表达模式，为下一步进行蛋白质功能的研究奠定基础。
　　 材料与方法:水稻种子在37℃浸种48 h，萌发的水稻幼苗在光照培养箱中生长，培养条件为温度28℃，光照/黑暗周期为14/10 h，培养液为1/2 Hogland。以培养14d的材料进行各种胁迫处理，以未经胁迫正常生长的水稻为对照。对候选基因编码的蛋白质进行抗原决定簇预测，合成多肽后免疫兔子制备多克隆抗体。用Western Blotting检测CBL基因编码蛋白质在水稻品种9311苗期的不同胁迫条件下的表达及差异。
　　 结果:利用Western Blotting检测了6个CBL基因编码蛋白质在水稻叶片不同胁迫处理的表达，揭示了其表达模式。发现了CBL1、CBL2、CBL5、CBL6、CBL8和CBL10这6个蛋白质的表达发生变化在不同品种的不同胁迫的不同时期，其余蛋白质用抗体检测未发现变化。
　　 结论:通过对CBL在叶片胁迫过程中的表达分析，鉴定到在非生物逆境胁迫下表达发生变化的6个水稻CBL蛋白质，其中，OsCBL1、OsCBL5和OsCBL6在冷胁迫中下调;OsCBL1和OsCBL2在热胁迫中下调;OsCBL1和OsCBL5旱胁迫中下调，OsCBL6、 OsCBL8和OsCBL10在盐胁迫中上调;OsCBL1、OsCBL5、OsCBL6、OsCBL8和OsCBL10在淹胁迫中上调，OsCBL2在淹胁迫中下调。本实验为揭示CBL蛋白质在水稻不同胁迫过程中的功能提供依据。

目录

声明

摘要

中英文缩略语列表

1 引言

1．1 水稻CBL蛋白质研究背景

1．1．1 CBL家族简介

1．1．2 CBL-CIPK信号系统

1．2 CBL在抗逆过程中的功能研究

1．2．1 植物信号途径在各种逆境过程反应的研究概述

1．2．2 CBL抗逆研究的概述

1．3 研究水稻CBL蛋白质在不同逆境胁迫反应中表达的意义

1．3．1 研究水稻蛋白质表达的意义

1．3．2 水稻CBL家族蛋白质在不同逆境下表达研究的意义

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 水稻材料

2．1．2 胁迫处理条件

2．1．3 重要试剂和用品

2．1．4 设备与仪器

2．2 抗体制备

2．2．1 水稻CBL家族抗原决定簇的预测和多肽的合成

2．2．2 水稻CBL家族抗体的制备

2．3 Westem Blotting

2．3．1 水稻叶片全蛋白质粗提

2．3．2 Western Blotting检测

2．3．3 WB信号采集与分析

2．4 水稻CBL基因家族的转录数据分析

3 结果与分析

3．1 逆境胁迫对水稻幼苗生长的影响

3．2 水稻CBL家族信息

3．3 水稻CBL蛋白质在温度胁迫过程中的表达谱

3．4 水稻CBL蛋白质在水分胁迫过程中的表达谱

3．5 水稻CBL蛋白质在盐胁迫过程中的表达谱

3．6 水稻CBL蛋白质在逆境胁迫下的表达模式及与转录信息的比较

3．7 水稻CBL基因的启动子区分析

4 讨论

4．1 水稻CBL基因的启动子区分析

4．2 水稻CBL基因的转录信息的分析

4．3 水稻CBL蛋白质在不同逆境过程的反应中的表达变化

4．4 水稻CBL家族抗体的特异性分析

5 结论

参考文献

附录A

水稻叶片蛋白质提取液配制

Western Blotting所用试剂

在读期间发表的学术论文

作者简历

致谢