论文部分内容阅读
当植物受到胁迫时,通常会产生大量活性氧,适量的活性氧利于植物正常的生命代谢活动,但当大量的活性氧积累时会对植物造成氧化胁迫,影响植物的生长发育。植物在长期的进化过程中形成了复杂的活性氧清除机制,而谷氧还蛋白(Glutaredoxins, GRXs)则是其中一类能清除活性氧的蛋白。谷氧还蛋白是一类谷胱甘肽依赖的氧化还原酶,参与了细胞中各类生命进程。近年来,在各类植物中已经研究和克隆了一些谷氧还蛋白基因。本实验室前期以抗病新种质SH5为材料,通过蛋白质双向电泳技术,鉴定出1个在接种白叶抗病菌48h后表达上调的OsGRX20蛋白,并克隆得到了(sGRX20基因的cDNA和DNA全长。本论文则进一步对OsGRX20基因的功能进行初步研究。结果如下:1.OsGRX20基因的序列分析表明,OsGRX20蛋白的活性位点为CPFC,具有谷胱甘肽结合位点,属于典型的亚类Ⅰ(CPYC)型谷氧还蛋白;2.对水稻品种SH5进行生物(白叶枯病菌侵染)和多种非生物胁迫(高盐、干旱、低温和氧化胁迫),这种在不同胁迫下进行OsGRX20基因的表达特征分析结果表明,多种胁迫能够诱导OsGRX20基因的表达;3.实时荧光定量PCR分析表明,OsGRX20基因主要在水稻叶片中表达,在茎和根中不表达或者表达量很少。克隆该基因的启动子,并与GUS报告基因融合构建载体进行转基因,发现所检测的水稻各器官中,只有水稻叶片能够被染色;4.构建OsGRX20基因超表达和干扰载体进行转基因,并对转基因株系进行各类胁迫处理。与野生型相比,超表达和干扰OsGRX20的水稻转基因株系接种Zhe173后病斑长度并无明显的变化。然而,在NaCl和甲基紫精处理下,干扰转基因株系的存活率明显比野生型的低。干旱处理转基因水稻后与野生型对比并无明显变化。不同浓度氯化钠处理对种子型萌发率研究表明,在盐胁迫处理3d后干扰株系SH5-5种子的萌发率要低于野生型SH5和转空载体株系,表明在一定盐浓度范围内,干扰OsGRX20基因的表达抑制了盐胁迫下水稻种子的萌发率。