水稻VOZ1基因的克隆與功能分析.pdf

1、Ca2+，是一個(gè)十分重要的第二信使，作為一個(gè)耦合刺激響應(yīng)的調(diào)節(jié)因子，調(diào)控細(xì)胞的多種生理和生化反應(yīng)。通過測(cè)定植物細(xì)胞內(nèi)Ca2+峰值的變化可以監(jiān)測(cè)植物對(duì)各種刺激的響應(yīng)。鈣調(diào)素(calmodulin，CaM)作為一個(gè)普遍而高度保守的鈣離子受體蛋白，是具有EF手的EF手型家族蛋白。CaM本身并無酶活性，需要借助鈣調(diào)素結(jié)合結(jié)構(gòu)域(CaMBD)與CaMBP發(fā)生相互作用。廣義的鈣調(diào)素結(jié)合蛋白(CaMBP)指能與CaM結(jié)合的所有蛋白質(zhì)，其中包括已經(jīng)確定

2、其活性直接受CaM調(diào)控的各種酶類以及體內(nèi)或者體外條件下能與CaM結(jié)合的蛋白。該蛋白廣泛的存在于植物和動(dòng)物細(xì)胞中，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和逆境應(yīng)答發(fā)揮著重要的作用。
　　NAC是轉(zhuǎn)錄因子家族中的一員，它由NAM、ATAF以及CUC等基因組成，它不但與植物的發(fā)育相關(guān)，還與生物和非生物脅迫相關(guān)。VOZ(Vascular plant One-Zincfinger)即維管植物的鋅指蛋白，它是NAC家族NAM亞家族的一個(gè)成員，研究水稻中VOZ基因的

3、功能意義重大。本研究室利用酵母雙雜交技術(shù)在水稻低溫和干旱的cDNA文庫(kù)中篩選出多個(gè)與OsCaMBP相互作用的蛋白。本研究選取其中的一個(gè)蛋白OsVOZ1進(jìn)行其功能的研究與探索，為進(jìn)一步的完善水稻中Ca2+介導(dǎo)的逆境信號(hào)網(wǎng)絡(luò)提供依據(jù)。主要的研究結(jié)果如下:
　　1.對(duì)Os VOZ1進(jìn)行生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，該基因開放閱讀框1290 bp，編碼429個(gè)氨基酸殘基，等電點(diǎn)為4.88，預(yù)測(cè)分子量為48.11KD。蛋白質(zhì)功能預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)140-163

4、位氨基酸有一個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)域，第211-304位有NAM結(jié)構(gòu)域。因此，該基因?qū)儆贜AC家族。
　　2.運(yùn)用半定量RT-PCR分析Os VOZ1在不同逆境下在不同組織和器官中的表達(dá)量，發(fā)現(xiàn)Os VOZ1基因在根、莖、葉中均有不同程度的表達(dá)，而且該基因受多種逆境的誘導(dǎo)，說明該基因?qū)儆诙喾N逆境均可誘導(dǎo)的基因（簡(jiǎn)稱:多逆境誘導(dǎo)基因，MSI）。
　　3.獲得Os VOZ1轉(zhuǎn)基因純合植株，并對(duì)其進(jìn)行部分逆境處理實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)超表達(dá)株系增強(qiáng)了對(duì)鹽