發(fā)布時間：2020-06-25 15:02

【摘要】：玉米ZmHAK1蛋白是玉米體內(nèi)的高親和鉀轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白,在低鉀脅迫條件下,能提高玉米植株對K~+的吸收利用能力。為探究ZmHAK1基因及其表達(dá)蛋白發(fā)揮此功能時的表達(dá)調(diào)控機(jī)制,本文研究了ZmHAK1與ZmCIPK23蛋白之間的相互作用關(guān)系,以逐步揭示ZmHAK1基因促進(jìn)玉米植株在低鉀脅迫下吸收鉀離子的分子作用機(jī)理,為培育耐低鉀脅迫玉米品種,減少鉀肥施用,減少生產(chǎn)成本,保護(hù)生態(tài)環(huán)境打下堅實基礎(chǔ)。本研究利用Gateway連接技術(shù)構(gòu)建ZmCIPK23蛋白的亞細(xì)胞定位載體,將融合蛋白載體轉(zhuǎn)入煙草,利用熒光顯微鏡與激光共聚焦顯微鏡對轉(zhuǎn)化煙草葉片進(jìn)行觀察,結(jié)果顯示ZmCIPK23熒光信號位于細(xì)胞質(zhì)膜上。本研究利用Gateway連接技術(shù)分別構(gòu)建ZmHAK1和ZmCIPK23蛋白的酵母雙雜交表達(dá)載體與雙分子熒光互補(bǔ)表達(dá)載體,分別利用酵母雙雜交系統(tǒng)與雙分子熒光互補(bǔ)技術(shù)對ZmHAK1與ZmCIPK23蛋白進(jìn)行相互作用研究。酵母雙雜交實驗中,四缺素固體培養(yǎng)基上未觀察到菌落生長,該結(jié)果表明兩者未發(fā)生相互作用;雙分子熒光互補(bǔ)實驗中,在熒光顯微鏡下對侵染煙草葉片進(jìn)行觀察,轉(zhuǎn)入空白載體的空白對照無熒光現(xiàn)象,而共轉(zhuǎn)入含目的基因的表達(dá)載體的實驗組于細(xì)胞質(zhì)膜上有強(qiáng)烈的熒光信號,表明ZmHAK1與ZmCIPK23蛋白之間存在相互作用關(guān)系。將ZmCIPK23基因的RNA干擾載體pRNAi-ZmCIPK23轉(zhuǎn)入玉米自交系中,通過Basta噴施和基因組DNA PCR檢測,篩選獲得轉(zhuǎn)入RNA干擾載體pRNAi-ZmCIPK23的玉米陽性苗。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S513
【圖文】：

第 1 章 文獻(xiàn)綜述第 1 章 文獻(xiàn)綜述1.1 ZmHAK1 基因與蛋白1.1.1 ZmHAK1 基因與蛋白結(jié)構(gòu)通過基因定位確認(rèn)，ZmHAK1 位于玉米基因組 2 號染色體上，它的 cDNA序列長度達(dá) 2401bp，其開放閱讀框長度達(dá) 2346bp，其編碼蛋白質(zhì)中包含 771 個氨基酸，玉米 ZmHAK1 的基因結(jié)構(gòu)中存在 8 個外顯子區(qū)域（圖 1.1）[1]。

較強(qiáng)的耐低鉀脅迫能力，可以積極響應(yīng)低鉀脅迫。1.2 CIPK 基因與蛋白1.2.1 CIPK 基因與蛋白結(jié)構(gòu)類鈣調(diào)磷酸酶 B 互作蛋白激酶（CIPK）是能夠與類鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶 B 亞基（CBL）蛋白特異性結(jié)合的絲氨酸/蘇氨酸植物蛋白激酶[14]。CIPK 蛋白 C-端調(diào)節(jié)區(qū)的氨基酸產(chǎn)生變異，相對獨特，而其 N-端激酶催化區(qū)較為保守[15,16]。CIPK 蛋白結(jié)構(gòu)中存在 NAF/FISL 區(qū)域和磷酸酶結(jié)合區(qū)域[17,18]。在 CIPK 蛋白 C-端調(diào)節(jié)區(qū)中有一個能夠和 2C 型磷酸酶發(fā)生相互作用的保守結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域含有 37 個氨基酸[19]。CIPK 蛋白結(jié)構(gòu)中的 NAF 功能域含有 25 個氨基酸[20]，該功能域是 CIPK 蛋白特有的，CBL 于 CIPK 的 NAF 結(jié)構(gòu)域處與 CIPK 進(jìn)行結(jié)合[21]。CIPK 家族蛋白的結(jié)構(gòu)域示意圖見圖 1.2[22]。

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本文編號：2729311