【摘要】：玉米ZmHAK1蛋白是玉米體內的高親和鉀轉運體蛋白,在低鉀脅迫條件下,能提高玉米植株對K~+的吸收利用能力。為探究ZmHAK1基因及其表達蛋白發(fā)揮此功能時的表達調控機制,本文研究了ZmHAK1與ZmCIPK23蛋白之間的相互作用關系,以逐步揭示ZmHAK1基因促進玉米植株在低鉀脅迫下吸收鉀離子的分子作用機理,為培育耐低鉀脅迫玉米品種,減少鉀肥施用,減少生產成本,保護生態(tài)環(huán)境打下堅實基礎。本研究利用Gateway連接技術構建ZmCIPK23蛋白的亞細胞定位載體,將融合蛋白載體轉入煙草,利用熒光顯微鏡與激光共聚焦顯微鏡對轉化煙草葉片進行觀察,結果顯示ZmCIPK23熒光信號位于細胞質膜上。本研究利用Gateway連接技術分別構建ZmHAK1和ZmCIPK23蛋白的酵母雙雜交表達載體與雙分子熒光互補表達載體,分別利用酵母雙雜交系統(tǒng)與雙分子熒光互補技術對ZmHAK1與ZmCIPK23蛋白進行相互作用研究。酵母雙雜交實驗中,四缺素固體培養(yǎng)基上未觀察到菌落生長,該結果表明兩者未發(fā)生相互作用;雙分子熒光互補實驗中,在熒光顯微鏡下對侵染煙草葉片進行觀察,轉入空白載體的空白對照無熒光現象,而共轉入含目的基因的表達載體的實驗組于細胞質膜上有強烈的熒光信號,表明ZmHAK1與ZmCIPK23蛋白之間存在相互作用關系。將ZmCIPK23基因的RNA干擾載體pRNAi-ZmCIPK23轉入玉米自交系中,通過Basta噴施和基因組DNA PCR檢測,篩選獲得轉入RNA干擾載體pRNAi-ZmCIPK23的玉米陽性苗。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S513
【圖文】：

第 1 章 文獻綜述第 1 章 文獻綜述1.1 ZmHAK1 基因與蛋白1.1.1 ZmHAK1 基因與蛋白結構通過基因定位確認，ZmHAK1 位于玉米基因組 2 號染色體上，它的 cDNA序列長度達 2401bp，其開放閱讀框長度達 2346bp，其編碼蛋白質中包含 771 個氨基酸，玉米 ZmHAK1 的基因結構中存在 8 個外顯子區(qū)域（圖 1.1）[1]。

較強的耐低鉀脅迫能力，可以積極響應低鉀脅迫。1.2 CIPK 基因與蛋白1.2.1 CIPK 基因與蛋白結構類鈣調磷酸酶 B 互作蛋白激酶（CIPK）是能夠與類鈣調神經磷酸酶 B 亞基（CBL）蛋白特異性結合的絲氨酸/蘇氨酸植物蛋白激酶[14]。CIPK 蛋白 C-端調節(jié)區(qū)的氨基酸產生變異，相對獨特，而其 N-端激酶催化區(qū)較為保守[15,16]。CIPK 蛋白結構中存在 NAF/FISL 區(qū)域和磷酸酶結合區(qū)域[17,18]。在 CIPK 蛋白 C-端調節(jié)區(qū)中有一個能夠和 2C 型磷酸酶發(fā)生相互作用的保守結構域，該結構域含有 37 個氨基酸[19]。CIPK 蛋白結構中的 NAF 功能域含有 25 個氨基酸[20]，該功能域是 CIPK 蛋白特有的，CBL 于 CIPK 的 NAF 結構域處與 CIPK 進行結合[21]。CIPK 家族蛋白的結構域示意圖見圖 1.2[22]。

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