水稻P型ATP酶基因OsHMA功能分析與RNA干涉載體構(gòu)建
發(fā)布時(shí)間:2021-06-05 15:31
水稻在生長過程中會(huì)受到各種逆境脅迫的影響,特別是環(huán)境污染引起的土壤金屬離子脅迫。P1B-ATPase又稱為重金屬ATP酶(heavy metal transporting ATPase,HMA),作為P型ATP酶的一個(gè)亞族,目前已被證明參與植物體內(nèi)金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)。水稻基因組中有多個(gè)基因被推斷編碼該類蛋白,但其功能尚未完全解析。文章通過對水稻第二染色體HMA基因(OsHMA,基因登錄號(hào)AK107997)進(jìn)行生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)該基因編碼蛋白含有金屬結(jié)合結(jié)構(gòu)域;表達(dá)模式分析結(jié)果表明:OsHMA在水稻幼苗、成體根中表達(dá)量最高;在銅離子誘導(dǎo)下表達(dá)水平上調(diào),提示OsHMA可能在水稻銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)揮作用。構(gòu)建OsHMA基因RNA干涉載體,以用于后續(xù)分析其在水稻抗土壤金屬離子脅迫中的功能。
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,43(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
OsHMA基因RNA干滲載體的構(gòu)建
通過SMART在線程序?qū)sHMA基因編碼蛋白功能結(jié)構(gòu)域預(yù)測,結(jié)果表明,OsHMA有1個(gè)金屬結(jié)合結(jié)構(gòu)域。這一結(jié)構(gòu)域與玉米金屬結(jié)合蛋白、擬南芥銅分子伴侶約有30%的相似性。通過亞細(xì)胞器蛋白定位軟件TargetP v1.01 分析,顯示OsHMA編碼蛋白具有跨膜結(jié)構(gòu),可能定位于根的成熟區(qū)。利用植物調(diào)控元件數(shù)據(jù)庫PLACE對OsHMA基因上游序列的分析結(jié)果表明,編碼區(qū)上游2 000 bp有多種元件:7個(gè)銅應(yīng)答誘導(dǎo)序列元件GTAC(分別位于基因上游88、152、584、591、915、1 358、1 385 bp),2個(gè)鈣調(diào)蛋白結(jié)合位點(diǎn)VCGCGB(基因上游10、167 bp)、1個(gè)乙烯應(yīng)答元件AWTTCAAA(基因上游513 bp)以及7個(gè)黃化誘導(dǎo)表達(dá)元件ACGT,如圖1所示。2.2 OsHMA基因表達(dá)模式
對OsHMA在水稻不同組織下的表達(dá)分析顯示:OsHMA在日本晴幼苗的根、莖中有表達(dá),在成熟植株根、莖、葉、穎花組織中均可以檢測到OsHMA基因的表達(dá)。但無論是在幼苗期還是在成熟期中,OsHMA基因在根中的表達(dá)水平明顯高于其他組織,如圖2所示。圖2中,1~7泳道分別為日本晴幼苗根、莖、葉和日本晴成熟植株根、莖、葉、穎花中OsHMA基因表達(dá)水平;ACTIN為內(nèi)參基因。在日本晴幼苗葉片中未檢測到OsHMA基因的表達(dá),但經(jīng)過不同濃度金屬離子處理48 h后,RT-PCR分析結(jié)果表明,OsHMA可以受10 μmol/L Cu2+誘導(dǎo)表達(dá),如圖3所示。OsHMA基因的表達(dá)模式提示,它可能在水稻的銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)揮功能。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻鋅指蛋白基因OsSZP載體構(gòu)建、遺傳轉(zhuǎn)化及功能分析[J]. 劉瑩,玉曉紅,羅曉莉,肖力瑋,劉永勝,牛向麗. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(07)
[2]3種炭疽菌P型ATP酶基因家族分析[J]. 孫董董,林春花,李博勛,黃貴修. 熱帶作物學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]水稻P1B型ATPase重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)與功能研究進(jìn)展[J]. 鐘茜,李韶山. 寧夏師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(06)
[4]植物重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白研究進(jìn)展[J]. 金楓,王翠,林海建,沈亞歐,張志明,趙茂俊,潘光堂. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(07)
[5]植物重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P1B-ATPase結(jié)構(gòu)和功能研究進(jìn)展[J]. 張玉秀,張媛雅,孫濤,柴團(tuán)耀. 生物工程學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]水稻高效RNA干涉體系的建立及其功能分析[J]. 彭昊,翟英,張芊,張治國,宛淑艷,郭玉朋,吳金霞,孫學(xué)輝,孫穎,孫大業(yè),路鐵剛. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(09)
[7]土壤銅含量對水稻根系的影響及其與產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 徐加寬,楊連新,王志強(qiáng),董桂春,黃建曄,王余龍. 中國水稻科學(xué). 2005(05)
[8]水稻對重金屬元素的吸收與分配機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 徐加寬,楊連新,王余龍,王志強(qiáng). 植物學(xué)通報(bào). 2005(05)
碩士論文
[1]水稻逆境相關(guān)基因的遺傳轉(zhuǎn)化和功能鑒定[D]. 黃越敏.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3212430
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,43(01)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
OsHMA基因RNA干滲載體的構(gòu)建
通過SMART在線程序?qū)sHMA基因編碼蛋白功能結(jié)構(gòu)域預(yù)測,結(jié)果表明,OsHMA有1個(gè)金屬結(jié)合結(jié)構(gòu)域。這一結(jié)構(gòu)域與玉米金屬結(jié)合蛋白、擬南芥銅分子伴侶約有30%的相似性。通過亞細(xì)胞器蛋白定位軟件TargetP v1.01 分析,顯示OsHMA編碼蛋白具有跨膜結(jié)構(gòu),可能定位于根的成熟區(qū)。利用植物調(diào)控元件數(shù)據(jù)庫PLACE對OsHMA基因上游序列的分析結(jié)果表明,編碼區(qū)上游2 000 bp有多種元件:7個(gè)銅應(yīng)答誘導(dǎo)序列元件GTAC(分別位于基因上游88、152、584、591、915、1 358、1 385 bp),2個(gè)鈣調(diào)蛋白結(jié)合位點(diǎn)VCGCGB(基因上游10、167 bp)、1個(gè)乙烯應(yīng)答元件AWTTCAAA(基因上游513 bp)以及7個(gè)黃化誘導(dǎo)表達(dá)元件ACGT,如圖1所示。2.2 OsHMA基因表達(dá)模式
對OsHMA在水稻不同組織下的表達(dá)分析顯示:OsHMA在日本晴幼苗的根、莖中有表達(dá),在成熟植株根、莖、葉、穎花組織中均可以檢測到OsHMA基因的表達(dá)。但無論是在幼苗期還是在成熟期中,OsHMA基因在根中的表達(dá)水平明顯高于其他組織,如圖2所示。圖2中,1~7泳道分別為日本晴幼苗根、莖、葉和日本晴成熟植株根、莖、葉、穎花中OsHMA基因表達(dá)水平;ACTIN為內(nèi)參基因。在日本晴幼苗葉片中未檢測到OsHMA基因的表達(dá),但經(jīng)過不同濃度金屬離子處理48 h后,RT-PCR分析結(jié)果表明,OsHMA可以受10 μmol/L Cu2+誘導(dǎo)表達(dá),如圖3所示。OsHMA基因的表達(dá)模式提示,它可能在水稻的銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)揮功能。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水稻鋅指蛋白基因OsSZP載體構(gòu)建、遺傳轉(zhuǎn)化及功能分析[J]. 劉瑩,玉曉紅,羅曉莉,肖力瑋,劉永勝,牛向麗. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(07)
[2]3種炭疽菌P型ATP酶基因家族分析[J]. 孫董董,林春花,李博勛,黃貴修. 熱帶作物學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]水稻P1B型ATPase重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)與功能研究進(jìn)展[J]. 鐘茜,李韶山. 寧夏師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(06)
[4]植物重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白研究進(jìn)展[J]. 金楓,王翠,林海建,沈亞歐,張志明,趙茂俊,潘光堂. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(07)
[5]植物重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P1B-ATPase結(jié)構(gòu)和功能研究進(jìn)展[J]. 張玉秀,張媛雅,孫濤,柴團(tuán)耀. 生物工程學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]水稻高效RNA干涉體系的建立及其功能分析[J]. 彭昊,翟英,張芊,張治國,宛淑艷,郭玉朋,吳金霞,孫學(xué)輝,孫穎,孫大業(yè),路鐵剛. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(09)
[7]土壤銅含量對水稻根系的影響及其與產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 徐加寬,楊連新,王志強(qiáng),董桂春,黃建曄,王余龍. 中國水稻科學(xué). 2005(05)
[8]水稻對重金屬元素的吸收與分配機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 徐加寬,楊連新,王余龍,王志強(qiáng). 植物學(xué)通報(bào). 2005(05)
碩士論文
[1]水稻逆境相關(guān)基因的遺傳轉(zhuǎn)化和功能鑒定[D]. 黃越敏.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3212430
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/swxlw/3212430.html
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