水稻OsMPK17蛋白質(zhì)表達(dá)特征及其在干旱脅迫應(yīng)答過程中的功能研究
發(fā)布時間:2021-08-13 08:47
水稻是最重要的糧食作物,也是基礎(chǔ)研究的模式生物。在水稻的生命周期中往往會遭受多種生物與非生物逆境的脅迫。為了應(yīng)對環(huán)境變化造成的脅迫,水稻自身發(fā)展了抵抗逆境的機制。促分裂原活化蛋白激酶(Mitogen activated protein kinase,MAPK)屬于真核生物蛋白激酶超家族,級聯(lián)途徑中的MAPK基因在抵御逆境的過程中具有重要的作用。水稻OsMPK17蛋白質(zhì)在逆境脅迫中的表達(dá)特征及功能研究尚未見報道。本研究擬利用水稻OsMPK17蛋白質(zhì)特異抗體,通過免疫印跡技術(shù)(Western blot,WB)檢測OsMPK17蛋白質(zhì)在水稻正常生長發(fā)育不同時期和部位及不同脅迫與激素處理條件下的表達(dá)特征。通過PCR和WB技術(shù)檢測轉(zhuǎn)基因水稻,篩選鑒定獲得純合的超表達(dá)OsMPK17的轉(zhuǎn)基因水稻,觀察OsMPK17轉(zhuǎn)基因水稻的表型并測量其株高、分蘗數(shù)、穗長和結(jié)實率等農(nóng)藝性狀。研究結(jié)果為進(jìn)一步探討OsMPK17在水稻耐逆過程中的功能奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下:1.通過免疫印跡與轉(zhuǎn)錄組研究,發(fā)現(xiàn)OsMPK17主要在葉片與花藥中表達(dá),表明OsMPK17基因在正常生長發(fā)育過程中的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)具有組織特異性;2.通...
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 植物MAPK家族的特征
1.2 植物MAPK家族的功能研究
1.2.1 MAPK調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育
1.2.2 MAPK在干旱、高鹽和高低溫脅迫應(yīng)答信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用
1.2.3 MAPK在病原物侵染和創(chuàng)傷應(yīng)答信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用
1.2.4 MAPK在激素介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用
1.3 水稻MAPK基因家族及其功能
1.3.1 水稻MAPK參與調(diào)控水稻的生長發(fā)育
1.3.2 水稻MAPK參與抗病反應(yīng)
1.3.3 水稻MAPK參與非生物脅迫的應(yīng)答
1.4 基因功能研究的策略
1.4.1 功能獲得策略
1.4.2 功能喪失策略
1.5 轉(zhuǎn)基因的檢測技術(shù)
1.5.1 基于DNA的 PCR檢測技術(shù)
1.5.2 基于蛋白質(zhì)的免疫學(xué)檢測技術(shù)
1.6 水稻蛋白質(zhì)組學(xué)研究
1.7 本研究的目的與意義
第二章 材料與方法
2.1 試驗材料
2.1.1 供試材料
2.1.2 主要試劑
2.1.3 儀器設(shè)備
2.2 水稻材料培養(yǎng)
2.2.1 水稻萌發(fā)期培養(yǎng)
2.2.2 水稻幼苗期培養(yǎng)
2.2.3 水稻成熟期栽培
2.3 水稻材料脅迫處理
2.3.1 水稻種子萌發(fā)期干旱處理
2.3.2 水稻苗期非生物脅迫
2.3.3 水稻苗期離體葉片激素處理
2.3.4 水稻幼苗葉片失水率調(diào)查
2.3.5 水稻幼苗土培干旱處理
2.3.6 水稻幼苗苗期的取材
2.3.7 水稻農(nóng)藝性狀的鑒定
2.4 抗體制備
2.5 水稻OsMPK17 超表達(dá)載體的構(gòu)建與轉(zhuǎn)化
2.6 水稻基因組DNA提取與PCR檢測
2.7 水稻總蛋白質(zhì)提取與WB檢測
2.8 水稻OsMPK17 基因的轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)分析
2.9 水稻OsMPK17 蛋白質(zhì)的表達(dá)特征
第三章 結(jié)果與分析
3.1 OsMPK17 蛋白質(zhì)在水稻不同組織中的表達(dá)特征
3.2 OsMPK17 基因的轉(zhuǎn)錄分析
3.3 苗期非生物逆境脅迫下OsMPK17 蛋白質(zhì)的表達(dá)特征
3.3.1 苗期冷、熱脅迫處理對OsMPK17 蛋白質(zhì)表達(dá)的影響
3.3.2 苗期不同光照處理對OsMPK17 蛋白質(zhì)表達(dá)的影響
3.3.3 苗期干旱脅迫處理對OsMPK17 蛋白質(zhì)表達(dá)的影響
3.4 苗期離體葉片激素處理對OsMPK17 蛋白質(zhì)表達(dá)的影響
3.5 水稻轉(zhuǎn)化及超表達(dá)OsMPK17 陽性植株的鑒定
3.6 水稻超表達(dá)OsMPK17 植株表型鑒定
3.6.1 水稻超表達(dá)OsMPK17 植株表型
3.6.2 水稻超表達(dá)OsMPK17 植株農(nóng)藝性狀
3.7 超表達(dá)OsMPK17 植株發(fā)芽期耐旱性鑒定
3.7.1 超表達(dá)OsMPK17 植株發(fā)芽期表型
3.7.2 超表達(dá)OsMPK17 植株發(fā)芽期數(shù)據(jù)
3.8 超表達(dá)OsMPK17 植株幼苗期的失水率鑒定
3.9 超表達(dá)OsMPK17 植株的耐旱性鑒定
第四章 討論
4.1 水稻OsMPK17 蛋白質(zhì)在不同時期不同組織中的表達(dá)特征
4.2 水稻OsMPK17 蛋白質(zhì)的表達(dá)受干旱、激素的調(diào)控
4.3 水稻超表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株的鑒定
4.4 超表達(dá)OsMPK17 蛋白質(zhì)提高了水稻的耐旱性
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡歷
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻蛋白質(zhì)樣品資源庫RiceS-A300的建立與應(yīng)用[J]. 張劍碩,馬金姣,張彤,陳悅,魏健,張柳,史佳楠,徐珊,燕高偉,杜鐵民,竇世娟,李莉云,劉麗娟,劉國振. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(19)
[2]轉(zhuǎn)基因水稻中CAS9蛋白質(zhì)的免疫印跡檢測[J]. 郭亞璐,馬曉飛,史佳楠,張柳,張劍碩,黃騰,武鵬程,康昊翔,耿廣薈,陳浩,魏健,竇世娟,李莉云,尹長城,劉國振. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(19)
[3]轉(zhuǎn)基因水稻中GUS蛋白質(zhì)的檢測及其表達(dá)特征[J]. 牛東東,郝育杰,榮瑞娟,韋漢福,蘭金蘋,史佳楠,魏健,李雪姣,楊爍,奚文輝,武鵬程,劉麗娟,吳琳,劉斯奇,尹長城,劉國振. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(14)
[4]葉綠體基因編碼蛋白質(zhì)在水稻葉片生長過程中的表達(dá)研究[J]. 蘭金蘋,李莉云,賈霖,曹英豪,白輝,陳浩,劉勝南,吳琳,劉國振. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2011(07)
[5]基于抗體的水稻蛋白質(zhì)組學(xué)——開端與展望[J]. 劉國振,劉斯奇,吳琳,徐寧志. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2011(03)
[6]Induction of Protection against Paraquat-induced Oxidative Damage by Abscisic Acid in Maize Leaves is Mediated through Mitogen-activated Protein Kinase[J]. Hai-Dong Ding1,2, Xiao-Hua Zhang1, Shu-Cheng Xu3, Li-Li Sun1, Ming-Yi Jiang1,4, A-Ying Zhang1 and Yin-Gen Jin2 (1College of Life Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2College of Biosciences and Biotechnology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 3College of Life Sciences, Fuyang Teachers College, Fuyang 236032, China; 4National Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(10)
[7]轉(zhuǎn)基因植物檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王瑾,唐益苗,趙昌平,葉興國. 科技導(dǎo)報. 2008(23)
[8]轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品免疫學(xué)檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 許少鵬,梅曼彤. 生物技術(shù)通報. 2007(06)
[9]利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)研究Z24對大鼠給藥血漿蛋白質(zhì)表達(dá)的改變[J]. 王全軍,王瑩,吳純啟,董延生,余壽忠,袁本利,廖明陽. 毒理學(xué)雜志. 2007(04)
[10]通過構(gòu)建三段T-DNA載體高頻率獲得無標(biāo)記轉(zhuǎn)基因大豆植株的研究[J]. 葉興國,秦華. 生物工程學(xué)報. 2007(01)
博士論文
[1]外源水楊酸誘導(dǎo)RNAi與MAPK3級聯(lián)信號抗番前黃化曲葉病毒研究[D]. 李云洲.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
本文編號:3340120
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 前言
1.1 植物MAPK家族的特征
1.2 植物MAPK家族的功能研究
1.2.1 MAPK調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育
1.2.2 MAPK在干旱、高鹽和高低溫脅迫應(yīng)答信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用
1.2.3 MAPK在病原物侵染和創(chuàng)傷應(yīng)答信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用
1.2.4 MAPK在激素介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用
1.3 水稻MAPK基因家族及其功能
1.3.1 水稻MAPK參與調(diào)控水稻的生長發(fā)育
1.3.2 水稻MAPK參與抗病反應(yīng)
1.3.3 水稻MAPK參與非生物脅迫的應(yīng)答
1.4 基因功能研究的策略
1.4.1 功能獲得策略
1.4.2 功能喪失策略
1.5 轉(zhuǎn)基因的檢測技術(shù)
1.5.1 基于DNA的 PCR檢測技術(shù)
1.5.2 基于蛋白質(zhì)的免疫學(xué)檢測技術(shù)
1.6 水稻蛋白質(zhì)組學(xué)研究
1.7 本研究的目的與意義
第二章 材料與方法
2.1 試驗材料
2.1.1 供試材料
2.1.2 主要試劑
2.1.3 儀器設(shè)備
2.2 水稻材料培養(yǎng)
2.2.1 水稻萌發(fā)期培養(yǎng)
2.2.2 水稻幼苗期培養(yǎng)
2.2.3 水稻成熟期栽培
2.3 水稻材料脅迫處理
2.3.1 水稻種子萌發(fā)期干旱處理
2.3.2 水稻苗期非生物脅迫
2.3.3 水稻苗期離體葉片激素處理
2.3.4 水稻幼苗葉片失水率調(diào)查
2.3.5 水稻幼苗土培干旱處理
2.3.6 水稻幼苗苗期的取材
2.3.7 水稻農(nóng)藝性狀的鑒定
2.4 抗體制備
2.5 水稻OsMPK17 超表達(dá)載體的構(gòu)建與轉(zhuǎn)化
2.6 水稻基因組DNA提取與PCR檢測
2.7 水稻總蛋白質(zhì)提取與WB檢測
2.8 水稻OsMPK17 基因的轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)分析
2.9 水稻OsMPK17 蛋白質(zhì)的表達(dá)特征
第三章 結(jié)果與分析
3.1 OsMPK17 蛋白質(zhì)在水稻不同組織中的表達(dá)特征
3.2 OsMPK17 基因的轉(zhuǎn)錄分析
3.3 苗期非生物逆境脅迫下OsMPK17 蛋白質(zhì)的表達(dá)特征
3.3.1 苗期冷、熱脅迫處理對OsMPK17 蛋白質(zhì)表達(dá)的影響
3.3.2 苗期不同光照處理對OsMPK17 蛋白質(zhì)表達(dá)的影響
3.3.3 苗期干旱脅迫處理對OsMPK17 蛋白質(zhì)表達(dá)的影響
3.4 苗期離體葉片激素處理對OsMPK17 蛋白質(zhì)表達(dá)的影響
3.5 水稻轉(zhuǎn)化及超表達(dá)OsMPK17 陽性植株的鑒定
3.6 水稻超表達(dá)OsMPK17 植株表型鑒定
3.6.1 水稻超表達(dá)OsMPK17 植株表型
3.6.2 水稻超表達(dá)OsMPK17 植株農(nóng)藝性狀
3.7 超表達(dá)OsMPK17 植株發(fā)芽期耐旱性鑒定
3.7.1 超表達(dá)OsMPK17 植株發(fā)芽期表型
3.7.2 超表達(dá)OsMPK17 植株發(fā)芽期數(shù)據(jù)
3.8 超表達(dá)OsMPK17 植株幼苗期的失水率鑒定
3.9 超表達(dá)OsMPK17 植株的耐旱性鑒定
第四章 討論
4.1 水稻OsMPK17 蛋白質(zhì)在不同時期不同組織中的表達(dá)特征
4.2 水稻OsMPK17 蛋白質(zhì)的表達(dá)受干旱、激素的調(diào)控
4.3 水稻超表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株的鑒定
4.4 超表達(dá)OsMPK17 蛋白質(zhì)提高了水稻的耐旱性
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡歷
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻蛋白質(zhì)樣品資源庫RiceS-A300的建立與應(yīng)用[J]. 張劍碩,馬金姣,張彤,陳悅,魏健,張柳,史佳楠,徐珊,燕高偉,杜鐵民,竇世娟,李莉云,劉麗娟,劉國振. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(19)
[2]轉(zhuǎn)基因水稻中CAS9蛋白質(zhì)的免疫印跡檢測[J]. 郭亞璐,馬曉飛,史佳楠,張柳,張劍碩,黃騰,武鵬程,康昊翔,耿廣薈,陳浩,魏健,竇世娟,李莉云,尹長城,劉國振. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(19)
[3]轉(zhuǎn)基因水稻中GUS蛋白質(zhì)的檢測及其表達(dá)特征[J]. 牛東東,郝育杰,榮瑞娟,韋漢福,蘭金蘋,史佳楠,魏健,李雪姣,楊爍,奚文輝,武鵬程,劉麗娟,吳琳,劉斯奇,尹長城,劉國振. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(14)
[4]葉綠體基因編碼蛋白質(zhì)在水稻葉片生長過程中的表達(dá)研究[J]. 蘭金蘋,李莉云,賈霖,曹英豪,白輝,陳浩,劉勝南,吳琳,劉國振. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2011(07)
[5]基于抗體的水稻蛋白質(zhì)組學(xué)——開端與展望[J]. 劉國振,劉斯奇,吳琳,徐寧志. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2011(03)
[6]Induction of Protection against Paraquat-induced Oxidative Damage by Abscisic Acid in Maize Leaves is Mediated through Mitogen-activated Protein Kinase[J]. Hai-Dong Ding1,2, Xiao-Hua Zhang1, Shu-Cheng Xu3, Li-Li Sun1, Ming-Yi Jiang1,4, A-Ying Zhang1 and Yin-Gen Jin2 (1College of Life Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2College of Biosciences and Biotechnology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 3College of Life Sciences, Fuyang Teachers College, Fuyang 236032, China; 4National Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(10)
[7]轉(zhuǎn)基因植物檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王瑾,唐益苗,趙昌平,葉興國. 科技導(dǎo)報. 2008(23)
[8]轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品免疫學(xué)檢測技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 許少鵬,梅曼彤. 生物技術(shù)通報. 2007(06)
[9]利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)研究Z24對大鼠給藥血漿蛋白質(zhì)表達(dá)的改變[J]. 王全軍,王瑩,吳純啟,董延生,余壽忠,袁本利,廖明陽. 毒理學(xué)雜志. 2007(04)
[10]通過構(gòu)建三段T-DNA載體高頻率獲得無標(biāo)記轉(zhuǎn)基因大豆植株的研究[J]. 葉興國,秦華. 生物工程學(xué)報. 2007(01)
博士論文
[1]外源水楊酸誘導(dǎo)RNAi與MAPK3級聯(lián)信號抗番前黃化曲葉病毒研究[D]. 李云洲.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
本文編號:3340120
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