水稻核糖核酸酶T2蛋白质在叶片生长和盐胁迫过程中的表达研究

摘要

背景:水稻是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之一。核糖核酸酶（Ribonucleases，RNase，RNS）普遍存在于各种生物中，其保守性提示了功能的重要性。盐胁迫造成的影响几乎涉及所有的生理和生化过程，严重时导致水稻不能正常生长、减产甚至绝收。对抗盐逆境分子机理的研究对水稻生产具有重要的意义。已有研究表明，水稻RNS家族成员在生长发育和抗逆过程中发挥着重要作用。
　　 研究目的:制备针对水稻RNS基因编码的蛋白质的特异性抗体，了解水稻RNS基因编码蛋白质在叶片不同发育时期以及盐胁迫下的表达模式，为其功能的研究提供线索及依据。
　　 材料与方法:对候选基因编码的蛋白质进行抗原决定簇的预测，选出抗原决定簇峰值较高的片段后，合成多肽偶联后免疫新西兰大白兔进行多克隆抗体的制备。用Western blotting检测RNS蛋白质在水稻品种93-11的苗期1 cm、2 cm、5cm、10 cm、15 cm、分蘖期、孕穗期、开花期和成熟期叶片中的表达，同时检测RNS蛋白质在水稻品种93-11盐处理后不同时间点的表达变化，并与水稻MPSS数据库中叶片苗期的转录信息进行比较分析。
　　 结果:通过Western blotting技术检测到OsRNS1-OsRNS7蛋白质在叶片中有表达，其中OsRNS4主要在苗期表达，揭示其在苗期发挥作用，其它蛋白质则主要在成熟期表达，但未检测到OsRNS8的表达;水稻OsRNS4在盐胁迫条件下表达上调，其它RNS蛋白质大都随盐胁迫时间的延长而下降。将水稻RNS蛋白质的表达与转录信息进行比较，发现二者在部分基因中有一定的相关性。
　　 结论:通过对OsRNS在叶片生长过程中的表达分析，发现在苗期特异性表达的蛋白质OsRNS4，主要在苗期表达，成熟期后未检测到表达，说明它有可能参与到水稻苗期的某些生命活动中。其他蛋白质主要在成熟期叶片中表达，苗期表达较低。本实验还研究了RNS蛋白质在水稻品种93-11盐胁迫过程中的表达情况，发现OsRNS4蛋白质随着盐胁迫时间的延长表达量呈现逐渐上升的趋势，揭示其在盐胁迫应答过程中可能具有独特的功能。OsRNS1蛋白质在盐处理后4h的表达有所上调，但随后表达下降。OsRNS2、OsRNS5、 OsRNS6、 OsRNS7的表达在盐处理最初几天内表达上调，但随后下降。本实验为揭示RNS蛋白质在水稻正常生长及盐胁迫过程中的功能提供了有价值的依据。

目录

声明

摘要

中英文缩略语列表

1 引言

1．1 水稻RNS蛋白质研究进展

1．1．1 RNS家族简介

1．1．2 水稻RNS的结构与分类

1．1．3 RNS的功能研究

1．2 水稻盐胁迫的研究现状与进展

1．2．1 盐胁迫研究概述

1．2．2 参与盐胁迫信号途径中的相关元件研究

1．3 研究水稻RNS蛋白质在逆境胁迫中表达的意义

1．3．1 水稻蛋白质表达研究的意义

1．3．2 水稻RNS家族蛋白质表达研究的意义

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 水稻材料

2．1．2 主要试剂和用品

2．1．3 仪器与设备

2．2 水稻种植与取材

2．2．1 水稻93-11材料的种植及取材

2．2．2 盐胁迫处理及取材

2．3 抗体制备

2．3．1 水稻RNS家族抗原决定簇的预测和多肽的合成

2．3．2 水稻RNS家族抗体的制备

2．4 Western blotting

2．4．1 水稻叶片全蛋白质提取

2．4．2 Western blotting检测

2．4．3 Western blotting信号采集与分析

2．5 MPSS的分析

3 结果与分析

3．1 水稻RNS家族信息

3．2 利用生物信息学方法检测免疫原序列在水稻全蛋白质组学水平的特异性

3．3 水稻RNS家族蛋白质在叶片生长过程中的表达

3．4 水稻RNS家族蛋白质在盐胁迫过程中的表达

3．5 水稻RNS基因家族的转录分析

4 讨论

4．1 水稻RNS抗原片段的选择

4．2 水稻RNS基因的MPSS分析

4．3 水稻RNS基因编码蛋白质的叶片发育表达模式

4．4 水稻RNS蛋白质在盐胁迫条件下的表达变化

4．5 水稻RNS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