植物ABCB轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是生長素三大轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白之一,在植物的生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。目前單子葉植物水稻中ABCB家族基因的功能報道很少,而ABCB蛋白功能的探究對進(jìn)一步認(rèn)識生長素信號通路及其在生長發(fā)育中的作用至關(guān)重要。OsABCB11是水稻ABCB家族的成員之一,功能完全未知。啟動子序列分析發(fā)現(xiàn)其中存在多個激素響應(yīng)元件及脅迫響應(yīng)元件,通過瞬時處理進(jìn)一步證明OsABCB11基因的表達(dá)受到IAA、PEG及NaCl的誘導(dǎo),表明OsABCB11可能在生長素及脅迫響應(yīng)通路中發(fā)揮作用。本研究構(gòu)建了OsABCB11-eGFP融合蛋白的表達(dá)載體,通過煙草瞬時侵染及水稻原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),證明OsABCB11蛋白定位于細(xì)胞質(zhì)膜。通過對OsABCB11的時空表達(dá)模式進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)OsABCB11在水稻生長發(fā)育的各個時期均有表達(dá),在莖、根莖結(jié)合部、幼穗及節(jié)中的表達(dá)量較高。為進(jìn)一步探究OsABCB11在水稻生長發(fā)育中的作用,本研究構(gòu)建了2個超表達(dá)株系（11OE-01和11OE-02）以及2個基因敲除株系（11-cr-12,11-cr-34）,農(nóng)藝性狀觀察發(fā)現(xiàn)OsABCB11超表達(dá)株系表現(xiàn)出分蘗角增大、總分蘗及有效... 

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ABCB轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)模型(A)ABCB全分子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)模型；(B)ABCB半分子轉(zhuǎn)

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章OsABCB11基因表達(dá)模式及功能研究26通過TMHMM在線分析工具對OsABCB11轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行跨膜結(jié)構(gòu)域進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，預(yù)測結(jié)果顯示該蛋白包含11個跨膜結(jié)構(gòu)域(圖2.1)。圖2.1OsABCB11蛋白的跨膜結(jié)構(gòu)域預(yù)測。圖中紅色部分表示預(yù)測的跨膜區(qū)域。Figure2.1PredictionofthetransmembranedomainofOsABCB11protein.Theredpartinthefigureindicatesthepredictedtransmembranearea.2.2.2瞬時處理對OsABCB11基因表達(dá)量的影響啟動子分析顯示OsABCB11啟動子序列中包含多個生長素響應(yīng)元件，另外還包含赤霉素、茉莉酸甲酯等其他激素響應(yīng)元件以及脅迫響應(yīng)元件。因此推測OsABCB11基因可能參與生長素信號通路，并且可能在多種激素通路的信號交叉中發(fā)揮作用；另外，OsABCB11基因也可能在水稻的逆境脅迫在發(fā)揮作用。因此研究中對野生型水稻(NIP)進(jìn)行瞬時處理，通過檢測OsABCB11基因的表達(dá)量驗(yàn)證其功能。2.2.2.1IAA誘導(dǎo)OsABCB11基因表達(dá)將野生型水稻(NIP)在正常的水稻營養(yǎng)液中培養(yǎng)7d，用終濃度為10μM的IAA瞬時處理野生型水稻，并在處理時間為0h、2h、6h、12h、24h時取樣，將樣品用液氮速凍，提取樣品RNA并反轉(zhuǎn)錄為cDNA，進(jìn)行實(shí)時熒光定量PCR檢測。分析結(jié)果顯示，OsABCB11基因受到IAA的誘導(dǎo)，在處理12h后表達(dá)量達(dá)最高值，從趨勢上看OsABCB11表達(dá)水平呈現(xiàn)先緩慢上升達(dá)到最高值后下降的趨勢(圖2.2)。這表明OsABCB11能夠參與生長素信號通路，其響應(yīng)最高峰在處理后12h左右，表明其可能是生長素響應(yīng)后期基因。

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章OsABCB11基因表達(dá)模式及功能研究27圖2.210μMIAA的處理不同時間對OsABCB11基因表達(dá)的影響。選取苗齡為7d的野生型水稻進(jìn)行處理，在處理后0h、2h、6h、12h、24h取樣，取整株水稻檢測基因的相對表達(dá)量。數(shù)據(jù)為均值±SD(n=3)，不同字母表示在p<0.05時數(shù)據(jù)間有顯著差異。Figure2.2ExpressionofOsABCB11in10μMIAAatindicatedtimeintervals.Thewild-typericewithaseedlingageof7dayswasselectedfortreatment.Samplesweretakenat0h,2h,6h,12h,and24haftertreatment,andtherelativeexpressionlevelsofthedetectedgenesinthewholeplantweretaken.Thedataaremean±SD(n=3),anddifferentlettersindicateasignificantdifferenceamongthesedataatp<0.05.2.2.2.2鹽脅迫及干旱脅迫誘導(dǎo)OsABCB11基因表達(dá)研究中對水稻也進(jìn)行了瞬時的脅迫處理，將野生型水稻在正常的水稻營養(yǎng)液中培養(yǎng)7d，再分別用終濃度為30%的PEG6000及150mMNaCl瞬時處理，在處理時間為0h、2h、6h、12h時取樣，取樣后迅速放入液氮中速凍，將取好的樣品提取RNA，反轉(zhuǎn)獲得cDNA，進(jìn)行實(shí)時熒光定量檢測。數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，OsABCB11基因的表達(dá)受到模擬干旱脅迫及鹽脅迫的誘導(dǎo)(圖2.3)，推測該基因可能參與到脅迫響應(yīng)的通路中。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2980345