一个水稻蛋白激酶的过表达分析及表达调控
水稻RACK1基因过表达载体的构建与转化
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｈ ａ ｅ ｉ ｅ ｔｅ ｔ ｂｌｓ ｎ ｎ ｅ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌｓ ｔ ｍ ｏ ｅ ｐ ｐ ｒａｍ ｄ ａ ｓａ ｉｈｉ ｇ ａ ｘｐ ｒｍ ｎ ａ ｙｓ ｅ ｆ ｒＲＡ ＣＫ Ｊ ｇｅ ｅｆ ｃ ｉ ｎ ｓ ｕ ｎ ｕｎ ｔｏ ｔ ｄｙ ａｎ ｒ ｉ ｉ ｇ ｔ ｎ ｅ ｍ ｉ ｉｔ ａ ｅ ｉ ｌｆ ｕｒ ｈ ｒｓ ｕｄ ｉ ｈｅＲＡ ＣＫ Ｊ ｅ ｅ ｆ ｃ ｉ ｎ ｒｃ ． ｔｌ ｄ ｐ ｏｖ ｄ ｎ ｈｅ ｉ ｔ ｒ ｄ ａ ｅ ｍ ｔ ｒａ ｏｒｆ ｔ ｅ ｔ ｙ ｎｇ ｔ ｇ ｎ ｕｎ ｔｏｎ ｉ ｉｅ Ｕ ｉ — ｉｉ ｇ ｏ ｅ — ｘｐ ｅ ｓｏｎ ｔ ｃ ｏ ｏ ｚ ｎ ｖ ｒ ｅ ｒ ｓ ｉ ｅ ｈｎ ｌ ｇｙ。 ｈｅＲＡ ＣＫ Ｊ ｅ ｅ ｃｏｎ ｄ ｆ ｏ ｅ ｖ ｓｏ ｉｅ ｗａ ｎｓ ｒ ｅ ｉｅ ｔｙ ｔ ｇ ｎ ｌ ｅ ｒ ｍ ｌ ａ ｅ ｆｒｃ ｓｉ ｅ ｔ ｄ ｄ ｒ ｃ ｌ
ห้องสมุดไป่ตู้
摘 要 ：利 用过 表达 基 因技 术 将 从 水稻 中分 离克 隆 的 ＲＡｃ Ｊ基 因定 向 克 隆至植 物 中间表 达 载 体 Ｋ ｐ ＡＭＢ Ａ１ ０ Ｃ Ｉ ３ １中 ， 建 了 Ｒ ＫＪ过 表 达融合基 因植 物表 达载 体 ｐ ＡＭＢ Ａ１ ０ ／ 通 过根 癌 农 构 Ａｃ Ｃ Ｉ ３ １ Ｒ， 杆菌 Ｅ ＨＡ１ ５将 其导 入 水 稻 基 因组 。对 获得 的 抗 性 植 株 的 报 告 基 因 、 因组 Ｐ Ｒ及 Ｓ ｕｈ ｒ ０ 基 Ｃ ｏ ｔｅｎ Ｂ ｏｔ ｇ进行检 测分析 。结果表 明 ， ｌｔ ｎ ｉ 该过 表达基 因 已整合 到水稻 基 因组 中。 关 键词 ： 水稻 ； ＲＡＣ ＫＪ； 物表达 载体 ；转基 因植 株 植
水稻中ABA信号途径调控的研究进展
水稻中ABA信号途径调控的研究进展随着农业生产技术的不断进步，我们已经有了更多的高产稻种和种植技术，可以更好地保证粮食安全。
水稻是中国的主要粮食作物之一，ABA信号途径调节是影响水稻产量和质量的重要机制之一。
ABA主要在抗旱、耐盐和热逆境中发挥作用，调节逆境下植物的生长和发育，研究水稻中ABA信号途径调控的机理很有意义。
本文将阐述水稻中ABA信号途径调控的研究进展，包括ABA的生物合成、ABA受体、ABA转运和ABA信号转导。
1. ABA的生物合成ABA是一种萜类化合物，其合成途径复杂，主要有两种途径：一种是由色氨酸（Trp）和5'-腺苷酸（AMP）为前体产生，这一途径主要在种子中发生；另一种是由类胡萝卜素（Carotenoid）为前体合成，该途径主要在叶片和茎中发生。
有研究发现ABA合成途径中的一些关键酶的基因在水稻中的功能研究中具有重要作用。
比如，水稻中ABA合成的第一个关键酶ZEP（zeaxanthin epoxidase）通过转录后剪切形成两个不同的亚型，其中ZEP1与ABA合成异戊烯醇酸（ABA）的通路相关。
此外，水稻中的VIVIPAROUS1(VP1)和VIVIPAROUS2(VP2)基因也参与了ABA合成的调控，这两个基因在某些应激处理中下调，从而抑制ABA的生物合成。
2. ABA受体ABA通过与受体结合来调节植物生长发育过程中的各种反应。
在ABA受体方面已经有了一些研究成果。
ABA受体是G蛋白偶联受体，主要是由三个基因家族PYR/PYL/RCAR、ABA-INSENSITIVE5（ABI5）和ABA RESPONSE ELEMENTS-BINDING FACTORs（ABFs）组成。
PYR/PYL/RCAR基因家族可以与ABA结合，由此引起ABA信号转导过程中的其他反应。
而ABI5和ABFs则是ABA信号转导的重要效应基因，在ABA信号通路中起重要作用。
3. ABA转运ABA转运是水稻中ABA信号通路的一个重要组成部分。
水稻ＡＰＹ１_基因克隆及胁迫表达分析
酸酶 ＧＤＡ１ / ＣＤ３９ 家 族 特 征 结 构 域ꎬ 特 征 序 列 为
检测水 稻 幼 叶 中 ＯｓＡＰＹ１ 基 因 表 达 水 平ꎬ 如 图 ３ 所
大疏水值ꎬ 最大亲水值出现在第 ３２５ 位氨基酸附近ꎻ
水淹的情况下提升最为显著ꎬ 其次是干旱胁迫下ꎬ 分
(１０ ０％) ꎻ 在氨基酸序列 ２０６ ~ ２２１ 位存在 １ 个核苷磷
中分布于细胞壁 [１] 、 高尔基体 [２] 、 核膜 [３] 等不同的细
胞器上ꎬ 可 将 胁 迫、 创 伤 期 间 积 累 在 细 胞 外 膜 中 的
ｅＡＴＰ 水解为二磷酸苷 (ＡＤＰ) 和一磷酸腺苷 (ＡＭＰ)ꎮ
研究表明ꎬ 植物 ＡＰＹ 基因调控植物抗氧化、 生
长及抗逆反应
ꎮ 拟南芥的 ＡＰＹ 基因家族由 ７ 个成
图 １ ＯｓＡＰＹ１ 基因 ＣＤＳ 区 ＰＣＲ 检测
２ ２ ＯｓＡＰＹ１ 蛋白生物信息学分析
ＯｓＡＰＹ１ 蛋白由 ４８９ 个氨基酸组成ꎬ 理论等电点
图 ２ ＯｓＡＰＹ１ 蛋白进化树分析
为 ５ ７２ꎬ 丙 氨 酸 含 量 最 高 ( １１ ２％) 、 亮 氨 酸 次 之
２ ４ 多种胁迫下 ＯｓＡＰＹ１ 基因表达水平分析
２０μＬ 反应体系ꎬ 按照 ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ 说明书ꎬ 重复 ３ 次
实验ꎬ ２
－ΔΔＣｔ
方法统计分析结果ꎮ
表 １ 引物序列
基因
引物序列 (５’ —３’ )
用途
பைடு நூலகம்
ＯｓＡＰＹ１
Ｆ１: ＡＴＧＣＧＣＣＧＣＴＴＣＴＣＧＧＣＣꎻ Ｒ１: ＣＴＡＴＧＡＴＧＡＡＧＡＴＧＣＡＡＣＣＴ
普通 ＰＣＲ
ＯｓＡＰＹ１
ＯｓｅＥＦ－１
Ｆ: ＣＡＡＣＣＡＧＡＡＴＧＧＧＴＴＡＣＣＧＴＴꎻ Ｒ: ＣＴＴＣＴＧＣＡＡＣＴＧＧＡＧＧＡＧＣＣＴ
植物蛋白激酶MAPK及其在病原信号传导中的作用
植物蛋白激酶ＭＡＰＫ及其在病原信号传导中的作用【摘要】：植物蛋白激酶在信号传递过程中越来越受到关注。
促细胞分裂剂激活性蛋白激酶（MAPK）是一类存在于各种真核生物体中的丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶。
它被上游激活因子MAPKK磷酸化而激活，并通过将底物蛋白上的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化而传递信号。
它与其他一些信号分子组成MAPK级联信号通路，接受外界刺激信号，将信号转入细胞内，影响特定基因的表达，它的作用受到不同因子的调节。
文章主要介绍了植物体中的MAPK的结构特点、分类以及其在病原信号传导中的作用。
【关键词】：植物蛋白激酶；MAPK；MAPK级联；信号传导蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程是生物体中普遍存在的一种调节机制,几乎涉及所有的生理和病理过程,如糖代谢、细胞的生长发育、光合作用、基因表达、神经递质的合成与释放、不良环境的适应、甚至癌变等等,它在细胞信号转导中起重要作用[1] 。
蛋白质的磷酸化作用由蛋白激酶催化,这方面的研究最初集中在酵母和动物领域,植物蛋白激酶的研究起步较晚,但近年来发展很快。
1. 植物蛋白激酶的类型迄今已从拟南芥、烟草、小麦、玉米、水稻、黑麦、燕麦、豌豆、大豆、苜蓿、菠菜、番茄、苹果、土豆和十字花科等的植物中发现许多蛋白质激酶或其基因。
根据hanks 和hanter以及stone和walker的分析，可把这些酶归入4类蛋白质激酶之中（表1），但目前尚未在植物体系中发现第Ⅳ类蛋白质激酶。
表1 植物蛋白质激酶特性及可能作用2. MAPK的结构特点和分类植物MAPK 级联激酶的研究开始于90 年代初,但近几年发展很快[2] ,现已在植物中发现了大量MAPK家族成员,而且在植物中识别出的MAPK数量比在动物和酵母中还多,不少编码MAPK和一些编码MAPKK与MAPKKK的基因也已从植物中分离到。
MAPKs是一类丝氨酸，苏氨酸fSer，r1蛋白激酶．广泛存在于真核生物中。
与一些其他的信号分子组成MAPK级联途经。
水稻品种生长发育的分子调控研究
水稻品种生长发育的分子调控研究水稻作为我国的主要粮食作物之一，其产量和质量对于国民经济发展和人民生活都具有重要的意义。
而水稻的品种生长发育过程中的分子调控机制则是研究水稻生长发育的重点之一。
近年来，随着分子生物学和遗传学研究方法的不断发展，水稻品种生长发育的分子调控也有了新的进展。
一、分子调控基因的发现在水稻品种生长发育的分子调控研究中，关键是发现与生长发育相关的基因。
近年来，利用分子生物学和遗传学技术筛选和研究水稻生长发育相关基因的方法越来越多。
比如，研究者通过使用转化技术将水稻中常见的生长发育相关基因转化到相关品种中，以探究基因对于品种生长发育起到的作用。
另外，通过对比分析不同品种之间的基因序列差异，科学家也能够找到可能的调控基因。
二、分子调控机制的研究1.激素调节植物激素是影响植物生长发育的重要因素之一。
在水稻品种中，植物激素类基因的调控非常重要。
比如，研究者发现水稻品种中存在着类似于拟南芥中ABA类激素调控基因的OsABI5、OsABF等，它们能够在品种的干旱、盐胁迫等环境中发挥非常重要的作用。
2.转录因子调控转录因子是控制基因转录的关键因素之一。
研究者利用DNA芯片技术，从大量的基因中筛选出不同的转录因子家族，并进一步分析了其对种子发育和花序发育等生长发育过程的调控作用。
利用此类技术的手段，科学家们发现，类似于拟南芥的MADS-box、MYB等基因现在水稻品种中也具有类似的功能，并对于水稻品种的生长发育具有重要作用。
3.环境胁迫调控随着气候变化和环境污染的不断恶化，水稻品种面临着越来越多的环境胁迫。
研究者通过利用转化技术将水稻中的环境胁迫相关基因移植到其他品种中，以研究其对于品种生长发育的调控作用。
经过一系列的分析实验，科学家们发现了一些水稻品种中的逆境相关基因以及它们在品种逆境应对时的调控作用。
三、分子调控技术的应用1.基因编辑基因编辑技术是近年来分子生物学的一项重要技术。
通过利用核酸酶技术改变目标基因的序列，从而实现对基因功能的调控。
水稻OsRLCK167基因的组织表达模式和生物信息学分析
㊀山东农业科学㊀２０２３ꎬ５５(５):８~１４ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ㊀ＤＯＩ:１０.１４０８３/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４９４２.２０２３.０５.００２收稿日期:２０２２－０７－１０基金项目:湖南省重点研发计划项目(２０２１ＮＫ２０３０)ꎻ湖南省科技创新人才计划大学生科技创新创业项目(２０２１ＲＣ１０１６)ꎻ湖南省自然科学基金面上项目(２０２１ＪＪ３０３７６)ꎻ湖南省教育厅重点项目(２１Ａ０５５２)ꎻ湖南省区域联合基金项目(２０２３ＪＪ５００８４)ꎻ杂交水稻国家重点实验室(武汉大学)开放基金项目(ＫＦ２０２２０７)作者简介:马银花(１９８８ )ꎬ女ꎬ安徽亳州人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ主要从事水稻基因功能方面的研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｍａｙｉｎｈｕａ１９８８＠１２６.ｃｏｍ通信作者:段仁燕(１９７８ )ꎬ男ꎬ安徽安庆人ꎬ博士ꎬ教授ꎬ主要从事生态修复方面研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｄｕａｎｒｅｎｙａｎ７８＠１６３.ｃｏｍ水稻ＯｓＲＬＣＫ１６７基因的组织表达模式和生物信息学分析马银花１ꎬ刘桃梅１ꎬ万天雪１ꎬ肖新波１ꎬ胡琼１ꎬ李萍芳１ꎬ段仁燕１ꎬ张斌１ꎬ金晨钟１ꎬ杜波２(１.湖南人文科技学院农业与生物技术学院ꎬ湖南娄底㊀４１７０００ꎻ２.武汉大学生命科学学院/杂交水稻国家重点实验室ꎬ湖北武汉㊀４３００７２)㊀㊀摘要:类受体胞质激酶(ｒｅｃｅｐｔｏｒ－ｌｉｋｅｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｋｉｎａｓｅｓꎬＲＬＣＫｓ)家族是一类特殊蛋白激酶ꎬ在植物生长和病原菌防御中发挥着重要的生物学功能ꎮ在对水稻ＲＬＣＫⅥ家族成员ＯｓＲＲＫ１基因的研究中发现水稻４号染色体上存在一个与其同源性特别高的基因ꎬ即ＯｓＲＬＣＫ１６７(ＬＯＣ＿Ｏｓ０４ｇ５６０６０)ꎮ为了丰富类受体胞质激酶家族并探究水稻胞质受体激酶基因的作用ꎬ本研究利用ＥｘＰＡＳｙ－Ｐｒｏｔｐａｒａｍ㊁Ｐｒｏｔｓｃａｌｅ㊁ＣＤ－ｓｅａｒｃｈ等在线工具和ＤＮＡＭＡＮ软件对ＯｓＲＬＣＫ１６７基因进行生物信息学分析ꎻ采用ｑＲＴ－ＰＣＲ技术对ＯｓＲＬＣＫ１６７基因做组织表达模式分析ꎮ结果显示:ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的分子量为４３.７７７７６ｋＤꎬ为疏水性㊁不稳定的酸性蛋白ꎻ对该蛋白的二级结构进行预测ꎬ显示其主要由无规则卷曲(４１.９４％)㊁α－螺旋(３５.２９％)㊁延伸链(１５.３５％)和β－转角(７.４２％)组成ꎻ该基因在水稻不同组织均有表达ꎬ且在叶鞘中的表达量最高ꎮ结果表明ꎬＯｓＲＬＣＫ１６７基因在进化过程中具有高度的保守性ꎬ在水稻中具有功能多样性ꎮ关键词:水稻ꎻＯｓＲＬＣＫ１６７基因ꎻ组织表达模式ꎻ生物信息学分析中图分类号:Ｓ５１１.０１:Ｑ７８㊀㊀文献标识号:Ａ㊀㊀文章编号:１００１－４９４２(２０２３)０５－０００８－０７ＴｉｓｓｕｅＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＰａｔｔｅｒｎａｎｄＢｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＯｓＲＬＣＫ１６７ＧｅｎｅｉｎＲｉｃｅＭａＹｉｎｈｕａ１ꎬＬｉｕＴａｏｍｅｉ１ꎬＷａｎＴｉａｎｘｕｅ１ꎬＸｉａｏＸｉｎｂｏ１ꎬＨｕＱｉｏｎｇ１ꎬＬｉＰｉｎｇｆａｎｇ１ꎬＤｕａｎＲｅｎｙａｎ１ꎬＺｈａｎｇＢｉｎ１ꎬＪｉｎＣｈｅｎｚｈｏｎｇ１ꎬＤｕＢｏ２(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＨｕｍａｎｉｔｉｅｓꎬＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＬｏｕｄｉ４１７０００ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ/ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｙｂｒｉｄＲｉｃｅꎬＷｕｈａｎ４３００７２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｋｉｎａｓｅｓ(ＲＬＣＫｓ)ａｒｅａｓｐｅｃｉａｌｃｌａｓｓｏｆｐｒｏｔｅｉｎｋｉｎａｓｅｓｗｈｉｃｈｐｌａｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｏｌｅｓｉｎｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈａｎｄｐａｔｈｏｇｅｎｄｅｆｅｎｓｅ.ＩｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＯｓＲＲＫ１ｇｅｎｅꎬａｍｅｍ￣ｂｅｒｏｆｔｈｅｒｉｃｅＲＬＣＫⅥｆａｍｉｌｙꎬａｇｅｎｅｏｎｒｉｃｅｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ４ｗａｓｆｏｕｎｄｗｉｔｈｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｈｉｇｈｈｏｍｏｌｏｇｙｔｏｉｔꎬｎａｍｅｌｙＯｓＲＬＣＫ１６７(ＬＯＣ＿Ｏｓ０４ｇ５６０６０).ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｒｉｃｈｔｈｅｒｅｃｅｐｔｏｒｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｋｉｎａｓｅｆａｍｉｌｙａｎｄｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｒｏｌｅｏｆｒｉｃｅｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｒｅｃｅｐｔｏｒｋｉｎａｓｅｇｅｎｅꎬｔｈｅｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆＯｓＲＬＣＫ１６７ｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｔｈｏｎｌｉｎｅｔｏｏｌｓｓｕｃｈａｓＥｘＰＡＳｙ￣ＰｒｏｔｐａｒａｍꎬＰｒｏｔｓｃａｌｅꎬＣＤ￣ｓｅａｒｃｈａｎｄＤＮＡＭＡＮｓｏｆｔｗａｒｅꎬａｎｄｉｔｓｔｉｓｓｕｅｅｘ￣ｐｒｅｓｓｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｑＲＴ￣ＰＣＲ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｏｆＯｓＲＬＣＫ１６７ｐｒｏ￣ｔｅｉｎｗａｓ４３.７７７７６ｋＤꎬａｎｄｉｔｗａｓａｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃａｎｄｕｎｓｔａｂｌｅａｃｉｄｉｃｐｒｏｔｅｉｎ.Ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｉｔｓｓｅｃｏｎｄａｒｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｉｔｗａｓｍａｉｎｌｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｒａｎｄｏｍｃｕｒｌ(４１.９４％)ꎬα￣ｈｅｌｉｘ(３５.２９％)ꎬｅｘｔｅｎｄｅｄｃｈａｉｎ(１５.３５％)ａｎｄβ￣ｔｕｒｎ(７.４２％).Ｔｈｅｇｅｎｅｃｏｕｌｄｅｘｐｒｅｓｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｓｓｕｅｓｏｆｒｉｃｅꎬａｎｄｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｉｎｌｅａｆｓｈｅａｔｈｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ.ＡｌｌｔｈｅｓｅｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅＯｓＲＬＣＫ１６７ｇｅｎｅｗａｓｈｉｇｈｌｙｃｏｎｓｅｒｖｅｄｉｎｔｈｅｅｖｏｌｕ￣ｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｈａｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｒｉｃｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｒｉｃｅ(ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ.)ꎻＯｓＲＬＣＫ１６７ｇｅｎｅꎻＴｉｓｓｕｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐａｔｔｅｒｎꎻＢｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓ㊀㊀类受体胞质激酶(ｒｅｃｅｐｔｏｒ－ｌｉｋｅｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｋｉｎａｓｅｓꎬＲＬＣＫｓ)是一类只含有胞内激酶结构域㊁无胞外信号肽结构域和跨膜结构域的特殊蛋白激酶家族ꎬ在植物的生长发育㊁病原菌防御㊁胁迫等过程中发挥着重要的生物学功能[１－４]ꎮ研究表明这类蛋白在拟南芥中有２００个成员ꎬ水稻中有３７９个成员ꎬ根据氨基酸序列的系统发育分支ꎬＲＬＣＫｓ在拟南芥中被分为１３个亚家族ꎬ在水稻中被划分为１７个亚家族[３－６]ꎬ其在植物中通过磷酸化下游靶蛋白发挥功能ꎬ主要参与了植物的生长㊁信号转导㊁非生物胁迫和生物胁迫应答等生理过程[７]ꎮ其中研究最多的为ＲＬＣＫⅦ亚家族在植物免疫中的作用ꎬ有关ＲＬＣＫⅥ亚家族基因的研究很少ꎮ对ＯｓＲＬＣＫ５７㊁ＯｓＲＬＣＫ１０７㊁ＯｓＲＬＣＫ１１８和ＯｓＲＬＣＫ１７６功能特性进行的研究表明ꎬ其参与了ＸＡ２１介导的水稻先天免疫和ＢＲ信号介导的水稻发育[８]ꎻＯｓＲＬＣＫ１０２是ＲＬＣＫⅦ亚族蛋白基因ꎬ同时受生物与非生物胁迫的诱导表达ꎬ参与了水稻的生长发育与免疫反应的调控[９ꎬ１０]ꎮ近些年ꎬ拟南芥中ＲＬＣＫⅥ亚家族蛋白参与植物生长与病原体防御相继被报道ꎬ如Ｒｏｐ结合蛋白激酶１和２(ＲＢＫ１和２)直接结合ＡｔＲｏｐ４ＧＴＰａｓｅꎬ是植物生长和病原体防御中多种信号传导途径的重要调节子[１１]ꎻＲｏｐ相互作用类受体激酶１和２(ＡｔＲＲＫ１和２)可以在体外被ＧＴＰ结合的ＲｏｐＧＴＰ酶特异性激活[１２]ꎻ属于ＲＬＣＫⅦ亚家族的ＢＩＫ１和ＰＢＬ１与细胞膜上的受体激酶ＦＬＳ２和ＢＡＫ１相互作用ꎬ并且ＢＩＫ１和ＰＢＬ１在ＦＬＳ２被其配体ｆｌｇ２２激活时迅速磷酸化ꎬｂｉｋ１和ｐｂｌ１突变体在其ＦＬＳ２介导的免疫应答中表现出表型缺陷ꎬ表明ＢＩＫ１和ＰＢＬ１在ＦＬＳ２和ＢＡＫ１的相互作用介导的ＰＴＩ信号传导过程中具有重要作用[１３ꎬ１４]ꎮ与拟南芥ＲＬＣＫⅥ亚家族相比ꎬ对于水稻中ＲＬＣＫⅥ亚家族基因的研究报道更为稀少ꎮＯｓ￣ＲＲＫ１(对应编号为ＯｓＲＬＣＫ２１６)是一个与ＯｓＬｅｃ￣ＲＫ相互作用的蛋白ꎬ也是少有被报道过的水稻ＲＬＣＫⅥ亚家族成员ꎬ研究发现ＯｓＲＲＫ１在叶片发育与稻飞虱抗性等方面发挥着重要作用ꎻＯｓ￣ＲＲＫ１基因的过表达能使得水稻叶片卷曲ꎬ表明ＲＬＣＫⅥ亚家族可能在水稻发育和免疫方面发挥作用[４ꎬ１５－１７]ꎮ前期课题组在对ＯｓＲＲＫ１基因与其他ＲＬＣＫⅥ亚家族成员同源蛋白的系统发育分析研究中发现ＯｓＲＬＣＫ１６７与其同源性很高ꎬ同属于ＲＬＣＫⅥ家族成员ꎮ利用生物信息学分析可以研究蛋白质序列㊁结构以及功能ꎬ并对蛋白质进行同源分析ꎬ研究蛋白质之间的进化关系ꎬ揭示蛋白质家族间的关系[１８－２０]ꎮ因此对ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的理化性质㊁蛋白结构等方面进行生物学信息学分析ꎬ可为深入研究其生物学特征提供一定理论基础ꎻ通过荧光定量ＰＣＲ对ＯｓＲＬＣＫ１６７进行组织表达模式分析ꎬ推测其在水稻叶片生长发育过程中可能发挥的作用能进一步丰富对水稻ＲＬＣＫⅥ亚家族基因功能的研究ꎬ深化对该家族基因的认识ꎬ以期为深入探究水稻ＲＬＣＫⅥ亚家族蛋白在水稻中的生物学功能和挖掘水稻抗性新基因提供一定的理论基础ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀试验材料粳稻品种Ｈｅｊｉａｎｇ１９(Ｈ１４９３)购自国家种质资源库ꎬ用于提取水稻ＲＮＡꎻＯｓＲＲＫ１和ＯｓＲＬ￣ＣＫ１６７的ＯＲＦ序列ꎻＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ菌株ＴＯＰ１０为武汉大学杂交水稻国家重点实验室何光存教授课题组提供ꎮ１.２㊀生物学信息分析运用ＥｘＰＡＳｙ－Ｐｒｏｔｐａｒａｍ㊁Ｐｒｏｔｓｃａｌｅ㊁ＮＣＢＩ网站的ＣＤ－ｓｅａｒｃｈ㊁ＳＯＰＭＡ㊁Ｐｈｙｒｅ和Ｐｓｏｒｔ等在线工具对ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的理化性质㊁二级结构㊁三级结构和亚细胞定位进行生物信息学预测与分析ꎮ９㊀第５期㊀㊀㊀㊀马银花ꎬ等:水稻ＯｓＲＬＣＫ１６７基因的组织表达模式和生物信息学分析１.３㊀同源基因序列比对与进化树分析通过ＤＮＡＭＡＮ软件将ＯｓＲＬＣＫ１６７基因与ＯｓＲＲＫ１基因进行序列比对ꎬ再用ＭＥＧＡ５.１０对ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白㊁水稻中与ＯｓＲＬＣＫ１６７相似性较高的５个ＲＬＣＫ和拟南芥ＲＬＣＫⅥＡ家族的７个成员构建系统发育进化树ꎮ１.４㊀组织表达模式分析采用ＴＲＩｚｏｌ试剂(ＩｎｖｉｔｒｏｇｅｎꎬＵＳＡ)提取粳稻品种Ｈｅｊｉａｎｇ１９(Ｈ１４９３)的幼芽㊁幼根㊁二分蘖期的根㊁二分蘖期的叶㊁成熟期的剑叶㊁倒二叶㊁茎㊁叶鞘㊁幼穗等组织ｍＲＮＡꎻＲＮＡ的反转录按Ｒｅｖｅｒ￣ｔＡｉｄＴＭＦｉｒｓｔＳｔｒａｎｄｃＤＮＡＳｙｎｔｈｅｓｉｓＫｉｔ(Ｆｅｒｍｅｎｔａｓ)的操作步骤进行ꎻ用ＰｒｉｍｅｒＰｒｅｍｉｅｒ５.０软件设计特异性引物ｑＲＴ－ＯｓＲＬＣＫ１６７ｆ:５ᶄ－ＣＣＴＣＧＴＣＣＴ￣ＴＣＣＣＴＣＴＣＧＴＧ－３ᶄ和ｑＲＴ－ＯｓＲＬＣＫ１６７ｒ:５ᶄ－ＣＴ￣ＧＣＴＧＣＴＧＣＴＧＴＣＴＧＴＣＴＣ－３ᶄꎻ以反转录产物为模板ꎬ以水稻Ａｃｔｉｎ基因为内参ꎬ利用实时荧光定量ＰＣＲ(ｑＲＴ－ＰＣＲ)分析ＯｓＲＬＣＫ１６７在不同组织中的表达模式ꎬ每个样品３次重复ꎮＰＣＲ反应体系:ＤＮａｓｅ/ＲＮａｓｅ－ＦｒｅｅｄｄＨ２Ｏ(ＴＩＡＮＧＥＮ)２.９μＬꎬ２ˑＳｕｐｅｒｍｉｘ４μＬꎬ上㊁下游引物(５ｍｍｏｌ/Ｌ)各０.３μＬꎬｃＤＮＡ模板０.５μＬꎮ反应程序:９５ħ变性２ｍｉｎꎻ９５ħ变性５ｓꎻ６０ħ退火２０ｓꎬ共４０个循环ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的生物信息学分析２.１.１㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的理化性质分析㊀ＯｓＲＬ￣ＣＫ１６７基因编码含有３９１个氨基酸的蛋白质ꎬ通过ＥｘＰＡＳｙ－Ｐｒｏｔｐａｒａｍ在线工具对ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的理化性质进行分析ꎬ结果显示该蛋白分子式为Ｃ１９２０Ｈ２９５１Ｎ５４７Ｏ６００Ｓ１５ꎻ相对分子量为４３.７７７７６ｋＤꎻ理论等电点为４.８７ꎻ富含强碱性氨基酸(Ａｒｇ㊁Ｌｙｓ共４２个)和强酸性氨基酸(Ａｓｐ㊁Ｇｌｕ共６７个)ꎬ蛋白质不稳定指数为４７.３５ꎬ为不稳定蛋白ꎬ脂肪系数为７７.８３ꎮ氨基酸组成分析结果表明ꎬ天冬氨酸(Ａｓｐ)㊁亮氨酸(Ｌｅｕ)㊁丙氨酸(Ａｌａ)㊁甘氨酸(Ｇｌｙ)㊁精氨酸(Ａｒｇ)㊁丝氨酸(Ｓｅｒ)㊁谷氨酸(Ｇｌｕ)所占比例较高ꎬ分别为１０.０％㊁９.７％㊁７.７％㊁７.７％㊁７.４％㊁７.４％㊁７.２％ꎬ甲硫氨酸(Ｍｅｔ)和谷氨酰胺(Ｇｌｎ)占比较低ꎬ分别为１.５％和１.８％(表１)ꎮＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的亲水性预测表明ꎬＯｓＲＬ￣ＣＫ１６７蛋白的氨基酸组成中大多为疏水性氨基酸ꎬ因此该蛋白为疏水性蛋白(图１)ꎮ综上ꎬＯｓＲ￣ＬＣＫ１６７蛋白是一个疏水性的㊁不稳定的酸性蛋白ꎮ㊀㊀表１㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的氨基酸含量氨基酸数量百分比(％)Ａｌａ(Ａ)３０７.７Ａｒｇ(Ｒ)２９７.４Ａｓｎ(Ｎ)１５３.８Ａｓｐ(Ｄ)３９１０.０Ｃｙｓ(Ｃ)９２.３Ｇｌｎ(Ｑ)７１.８Ｇｌｕ(Ｅ)２８７.２Ｇｌｙ(Ｇ)３０７.７Ｈｉｓ(Ｈ)１３３.３Ｉｌｅ(Ｉ)１３３.３Ｌｅｕ(Ｌ)３８９.７Ｌｙｓ(Ｋ)１３３.３Ｍｅｔ(Ｍ)６１.５Ｐｈｅ(Ｆ)１６４.１Ｐｒｏ(Ｐ)１９４.９Ｓｅｒ(Ｓ)２９７.４Ｔｈｒ(Ｔ)１３３.３Ｔｒｐ(Ｗ)８２.０Ｔｙｒ(Ｙ)１０２.６Ｖａｌ(Ｖ)２６６.６ｓｃｏｒｅ值代表氨基酸残基疏水性的分值ꎬ分值越高疏水性越强ꎬ分值越低亲水性越强ꎮ图１㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的疏水性/亲水性预测分析２.１.２㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白保守功能域的预测㊀通过ＮＣＢＩ网站的ＣＤ－ｓｅａｒｃｈ工具对ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的保守功能域进行预测ꎬＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白特定匹配(ｓｐｅｃｉｆｉｃｈｉｔｓ)在ＳＰＳ１ꎬ非特定匹配(ｎｏｎ－ｓｐｅ￣ｃｉｆｉｃ)在ＳＴＫｃ＿ＩＲＡＫ(图２)ꎬ因此ꎬＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白属于ＰＫｃ＿ｌｉｋｅｓｕｐｅｒｆａｍｉｌｙ(ＲＫｃ＿ｌｉｋｅ超级家族)ꎮ０１山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５５卷㊀图２㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的保守功能域２.１.３㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的二级结构预测㊀通过在线网站ＳＯＰＭＡ预测ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的二级结构ꎬ结果表明ꎬＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的二级结构主要由无规则卷曲(ｒａｎｄｏｍｃｏｉｌ４１.９４％)㊁α－螺旋(ａｌｐｈａｈｅｌｉｘ３５.２９％)㊁延伸链(ｅｘｔｅｎｄｅｄｓｔｒａｎｄ１５.３５％)和β－转角(ｂｅｔａｔｕｒｎ７.４２％)组成(图３)ꎮ因此ꎬ该蛋白晶体的空间构象可能以无规则卷曲结构为基础所构成的ꎮ蓝色表示α－螺旋ꎬ红色表示延伸链ꎬ绿色表示β－转角ꎬ紫色表示无规则卷曲ꎮ图３㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的二级结构预测２.１.４㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的三级结构预测㊀通过在线软件Ｐｈｙｒｅ对ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白三级结构模型进行预测分析表明ꎬ该蛋白由α－螺旋(ａｌｐｈａｈｅｌｉｘ)㊁β－转角(ｂｅｔａｔｕｒｎ)和无规则卷曲(ｒａｎｄｏｍｃｏｉｌ)连接而成(图４)ꎮ图４㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的三级结构预测２.１.５㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的亚细胞定位㊀通过在线网站Ｐｓｏｒｔ进行预测分析表明ꎬ该蛋白最可能定位于细胞质ꎬ这与ＯｓＲＲＫ１蛋白的亚细胞定位在细胞质的结果一致[１６]ꎬ其次可能定位于线粒体㊁细胞核和内质网ꎬ定位于分泌系统囊泡和液泡的可能性较低(表２)ꎮ㊀㊀表２㊀㊀㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的亚细胞定位亚细胞结构可能性(％)细胞质３９.１线粒体２１.７细胞核１７.４内质网１３.０分泌系统囊泡４.３液泡４.３１１㊀第５期㊀㊀㊀㊀马银花ꎬ等:水稻ＯｓＲＬＣＫ１６７基因的组织表达模式和生物信息学分析２.２㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７同源基因序列比对与进化分析对ＯｓＲＲＫ１及同源基因ＯｓＲＬＣＫ１６７序列进行比对分析发现ꎬＯｓＲＲＫ１的ＯＲＦ序列为１１７９ｂｐꎬＯｓＲＬＣＫ１６７的ＯＲＦ序列是１１７６ｂｐꎬ两者长度接近ꎮＯｓＲＬＣＫ１６７含有６个外显子㊁５个内含子ꎮ用ＤＮＡＭＡＮ软件将两者的ＯＲＦ序列进行比对ꎬ两者的一致性达７０.０６％(图５)ꎮ图５㊀水稻ＯｓＲＲＫ１与ＯｓＲＬＣＫ１６７的序列比对㊀㊀将ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白㊁水稻中与ＯｓＲＬＣＫ１６７相似性较高的５个ＲＬＣＫ和拟南芥ＲＬＣＫⅥＡ家族的７个成员做亲缘关系分析发现ꎬＯｓＲＲＫ１与ＲＬＣＫⅥＡ亚家族亲缘关系最近ꎻ进化树分析结果表明ꎬＯｓＲＬＣＫ１６７属于ＲＬＣＫⅥＡ亚家族成员ꎬ并且与水稻中的ＯｓＲＲＫ１同源性最高(图６)ꎮ２.３㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７基因的组织表达模式分析由图７可知ꎬＯｓＲＬＣＫ１６７基因在叶鞘中的表达量最高ꎬ其次是在剑叶和倒二叶中ꎻ在幼芽㊁幼根㊁二分蘖期的根中表达量很低ꎻ二分蘖期的叶㊁茎和幼穗中表达量较低ꎮＯｓＲＲＫ１基因在所检测的组织中都有表达ꎬ是一个组成性表达基因ꎻＯｓ￣ＲＲＫ１基因在水稻生长发育的各个时期都有表达ꎬ在叶片中的表达量较高ꎬ在抽穗期的剑叶中表达量最高[１７]ꎮ通过对比分析表明ꎬＯｓＲＲＫ１和Ｏｓ￣ＲＬＣＫ１６７并非同一基因ꎬ在不同组织中表达量存在一定差异ꎻ另一方面ꎬＯｓＲＲＫ１和ＯｓＲＬＣＫ１６７是同源基因ꎬ且在水稻生长发育的各个时期都有表达ꎬ但组织表达模式完全不同ꎬ这暗示两个基因虽然结构上相似ꎬ但基因功能可能不同ꎮ㊀ＯｓＲＲＫ１:ＸＰ＿０１５６４２１７７.１ꎻＯｓＲＬＣＫ２１２:ＸＰ＿０１５６４２８７０.１ꎻ㊀ＯｓＲＬＣＫ２４９:ＸＰ＿０１５６４８９３８.１ꎻＯｓＲＬＣＫ１６７:ＸＰ＿０１５６３４２７６.１ꎻ㊀ＯｓＲＬＣＫ３４２:ＡＢＡ９５０４３.１ꎻＯｓＲＬＣＫ１８１:ＸＰ＿０１５６４０２７３.１ꎻ㊀ＡｔＲＬＣＫⅥ＿Ａ１:ＮＰ＿００１０７８７６２.１ꎻＡｔＲＬＣＫⅥ＿Ａ２:ＮＰ＿１７９４７９.１ꎻ㊀ＡｔＲＬＣＫⅥ＿Ａ３:ＮＰ＿２０１３５６.２ꎻＡｔＲＬＣＫⅥ＿Ａ４:ＮＰ＿５６８２３１.１ꎻ㊀ＡｔＲＬＣＫⅥ＿Ａ５:ＮＰ＿１９８４４５.１ꎻＡｔＲＬＣＫⅥ＿Ａ６:ＮＰ＿００１３２７８８９.１ꎻＡｔＲＬＣＫⅥ＿Ａ７:ＮＰ＿１９７３９２.２ꎮ图６㊀ＯｓＲＲＫ１与拟南芥和水稻中其他㊀㊀ＲＬＣＫ家族的进化分析２１山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５５卷㊀图７㊀ＯｓＲＬＣＫ１６７基因在水稻不同组织中的表达量３㊀讨论与结论ＲＬＣＫ家族基因存在多种植物中ꎬ并在植物生长㊁发育㊁防御等方面起着重要作用ꎮ采用生物信息学方法进行分析ꎬ约６０％的水稻ＲＬＣＫ基因序列中含有至少５个内含子ꎬ３７９个水稻ＲＬＣＫ基因的内含子数目从０到２６个不等ꎬ约７０％左右的ＲＬＣＫ蛋白序列中只含有１个蛋白激酶结构域ꎬ且参与许多重要的生理过程[３ꎬ７ꎬ１１ꎬ２１ꎬ２２]ꎮ而ＯｓＲＬ￣ＣＫ１６７蛋白属于ＲＬＣＫⅥＡ亚家族成员ꎬ并且与水稻中的ＯｓＲＲＫ１同源性最高ꎬ从基因序列对比来看ꎬＯｓＲＬＣＫ１６７与ＯｓＲＲＫ１序列长度十分接近ꎬ一致性达到７０.０６％ꎬ且ＯｓＲＬＣＫ１６７基因在根㊁茎㊁叶㊁叶鞘等均有表达ꎬ说明ＯｓＲＬＣＫ１６７基因可能与ＯｓＲＲＫ１基因一样参与多个组织器官的发育过程ꎮ前期研究已发现ＯｓＲＲＫ１与水稻植株叶片直立有关ꎬＯｓＲＬＣＫ１６７也与水稻叶片生长发育相关ꎬ其在水稻生长发育中的功能可能与ＯｓＲＲＫ１相似ꎬ但基因功能可能不同ꎻ将ＯｓＲＲＫ１抑制表达的转基因植株与野生植株对比ꎬ没有产生显著的表型差异ꎬ且发现其同源基因ＯｓＲＬＣＫ１６７在Ｏｓ￣ＲＲＫ１抑制表达转基因植物中的表达量与野生型相比并无差异ꎮ据此我们推测ꎬ抑制ＯｓＲＲＫ１基因的表达并不影响水稻叶发育表型的原因可能是ＯｓＲＲＫ１基因与同源基因ＯｓＲＬＣＫ１６７存在功能冗余关系ꎮ本研究表明ꎬＯｓＲＬＣＫ１６７是一个具有疏水性㊁保守的㊁酸性㊁不稳定蛋白ꎬ以高水平㊁保守方式调控水稻多个生物学过程ꎬ且与同源基因Ｏｓ￣ＲＲＫ１在组织表达模式上相似ꎮ本研究进一步丰富了对ＲＬＣＫⅥ亚家族基因的研究ꎬ为后续深入研究ＯｓＲＬＣＫ１６７蛋白的不同生理功能提供了理论基础ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀ＬｉｎＦＭꎬＬｉＳꎬＷａｎｇＫꎬｅｔａｌ.Ｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｋｉｎａｓｅＯｓＡＳＬＲＫｒｅｇｕｌａｔｅｓｍｅｔｈｙｌｇｌｙｏｘａｌｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｉｎｒｉｃｅ[Ｊ].Ｊｏｕｒ￣ｎａｌｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｉｖｅＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬ２０２１ꎬ２０(７):１７３１－１７４２. [２]㊀ＬｉｕＴꎬＪｉａｎｇＧＱꎬＹａｏＸＦꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｌｅｕｃｉｎｅ￣ｒｉｃｈｒｅｐｅａｔｒｅ￣ｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｋｉｎａｓｅＯｓＥＲＬｐｌａｙｓａｃｒｉｔｉｃａｌｒｏｌｅｉｎａｎｔｈｅｒｌｏｂｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｒｉｃｅ[Ｊ].Ｂｉｏｃｈｅｍ.Ｂｉｏｐｈｙｓ.Ｒｅｓ.Ｃｏｍｍｕｎ.ꎬ２０２１ꎬ５６３:８５－９１.[３]㊀ＶｉｊＳꎬＧｉｒｉＪꎬＤａｎｓａｎａＰＫꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｃｙｔｏｐｌａｓ￣ｍｉｃｋｉｎａｓｅ(ＯｓＲＬＣＫ)ｇｅｎｅｆａｍｉｌｙｉｎｒｉｃｅ:ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎꎬｐｈｙ￣ｌｏｇｅｎｅｔｉｃｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐꎬａｎｄｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｄｕｒｉｎｇｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｓｔｒｅｓｓ[Ｊ].Ｍｏｌ.Ｐｌａｎｔꎬ２００８ꎬ１(５):７３２－７５０. [４]㊀马银花ꎬ莫凯琴ꎬ刘璐ꎬ等.过量表达ＯｓＲＲＫ１对水稻叶片发育的影响[Ｊ].中国农业科学ꎬ２０２１ꎬ５４(５):８７７－８８６. [５]㊀ＪｕｒｃａＭＥꎬＢｏｔｔｋａＳꎬＦｅｈéｒＡ.ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｆａｍｉｌｙｏｆＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｋｉｎａｓｅｓ(ＲＬＣＫｃｌａｓｓⅥ)[Ｊ].ＰｌａｎｔＣｅｌｌＲｅｐｏｒｔｓꎬ２００８ꎬ２７:７３９－７４８. [６]㊀ＳｈｉｕＳＨꎬＫａｒｌｏｗｓｋｉＷＭꎬＰａｎＲꎬｅｔａｌ.Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｋｉｎａｓｅｆａｍｉｌｙｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓａｎｄｒｉｃｅ[Ｊ].ＴｈｅＰｌａｎｔＣｅｌｌꎬ２００４ꎬ１６(５):１２２０－１２３４.[７]㊀何含杰ꎬ张党权ꎬ唐丽ꎬ等.植物ＲＬＣＫ的生物学功能与信号途径研究进展[Ｊ].植物生理学报ꎬ２０１４ꎬ５０(７):８８５－８９０. [８]㊀ＺｈｏｕＸＧꎬＷａｎｇＪꎬＰｅｎｇＣＦꎬｅｔａｌ.Ｆｏｕｒｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｃｙｔｏ￣ｐｌａｓｍｉｃｋｉｎａｓｅｓｒｅｇｕｌａｔｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｉｍｍｕｎｉｔｙｉｎｒｉｃｅ[Ｊ].ＰｌａｎｔꎬＣｅｌｌ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０１６ꎬ３９(６):１３８１－１３９２. [９]㊀ＷａｎｇＪꎬＷｕＧＷꎬＰｅｎｇＣＦꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｃｙｔｏ￣ｐｌａｓｍｉｃｋｉｎａｓｅＯｓＲＬＣＫ１０２ｒｅｇｕｌａｔｅｓＸＡ２１￣ｍｅｄｉａｔｅｄｉｍｍｕｎｉｔｙａｎｄｐｌａｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｒｉｃｅ[Ｊ].ＰｌａｎｔＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙＲｅ￣ｐｏｒｔｅｒꎬ２０１６ꎬ３４(３):６２８－６３７.[１０]吴文冠.ＯｓＲＬＣＫ１０２调控水稻生长发育及ＸＡ２１介导的免疫反应[Ｄ].雅安:四川农业大学ꎬ２０１５.[１１]ＭｏｌｅｎｄｉｊｋＡＪꎬＲｕｐｅｒｔｉＢꎬＳｉｎｇｈＭＫꎬｅｔａｌ.Ａｃｙｓｔｅｉｎｅ￣ｒｉｃｈｒｅ￣ｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｋｉｎａｓｅＮＣＲＫａｎｄａｐａｔｈｏｇｅｎ￣ｉｎｄｕｃｅｄｐｒｏｔｅｉｎｋｉ￣ｎａｓｅＲＢＫ１ａｒｅＲｏｐＧＴＰａｓｅｉｎｔｅｒａｃｔｏｒｓ[Ｊ].ＰｌａｎｔＪｏｕｒｎａｌꎬ２００８ꎬ５３(６):９０９－９２３.[１２]ＤｏｒｊｇｏｔｏｖＤꎬＪｕｒｃａＭＥꎬＦｏｄｏｒ￣ＤｕｎａｉＣꎬｅｔａｌ.ＰｌａｎｔＲｈｏ￣ｔｙｐｅ(Ｒｏｐ)ＧＴＰａｓｅ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｃｙｔｏｐｌａｓ￣ｍｉｃｋｉｎａｓｅｓｉｎｖｉｔｒｏ[Ｊ].ＦＥＢＳＬｅｔｔｅｒｓꎬ２００９ꎬ５８３(７):１１７５－１１８２.[１３]ＬｕＤＰꎬＷｕＳＪꎬＧａｏＸＱꎬｅｔａｌ.Ａｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｋｉｎａｓｅꎬＢＩＫ１ꎬａｓｓｏｃｉａｔｅｓｗｉｔｈａｆｌａｇｅｌｌｉｎｒｅｃｅｐｔｏｒｃｏｍｐｌｅｘｔｏｉｎｉｔｉａｔｅｐｌａｎｔｉｎｎａｔｅｉｍｍｕｎｉｔｙ[Ｊ].ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａꎬ２０１０ꎬ１０７(１):４９６－５０１.[１４]ＺｈａｎｇＪꎬＬｉＷꎬＸｉａｎｇＴＴꎬｅｔａｌ.Ｒｅｃｅｐｔｏｒ￣ｌｉｋｅｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｋｉ￣ｎａｓｅｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｓｉｇｎａｌｉｎｇｆｒｏｍｍｕｌｔｉｐｌｅｐｌａｎｔｉｍｍｕｎｅｒｅｃｅｐｔｏｒｓ３１㊀第５期㊀㊀㊀㊀马银花ꎬ等:水稻ＯｓＲＬＣＫ１６７基因的组织表达模式和生物信息学分析ａｎｄａｒｅｔａｒｇｅｔｅｄｂｙａＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｙｒｉｎｇａｅｅｆｆｅｃｔｏｒ[Ｊ].ＣｅｌｌＨｏｓｔ＆Ｍｉｃｒｏｂｅꎬ２０１０ꎬ７(４):２９０－３０１.[１５]马银花ꎬ李萍芳ꎬ董文静ꎬ等.水稻抗性蛋白ＯｓＲＲＫ１抗褐飞虱机理分析[Ｊ].中国水稻科学２０２０ꎬ３４(６):５１２－５１９. [１６]马银花ꎬ李萍芳ꎬ何雨航ꎬ等.水稻ＯｓＲＲＫ１蛋白的进化分析及其亚细胞定位[Ｊ].信阳师范学院学报(自然科学版)ꎬ２０２０ꎬ３３(３):３７１－３７６.[１７]ＭａＹＨꎬＺｈａｏＹꎬＳｈａｎｇｇｕａｎＸＸꎬｅｔａｌ.ＯｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＯｓＲＲＫ１ｃｈａｎｇｅｓｌｅａｆｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｄｅｆｅｎｓｅｔｏｉｎｓｅｃｔｉｎｒｉｃｅ[Ｊ].ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎＰｌａｎｔＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１７ꎬ８:１７８３.[１８]王荣花ꎬ王树彬ꎬ刘栓桃ꎬ等.大白菜ＬＡＣＳ家族基因鉴定与表达分析[Ｊ].山东农业科学ꎬ２０２２ꎬ５４(６):１－９. [１９]于秋鸿ꎬ曾黎ꎬ宋希云ꎬ等.玉米ＺｍＧｌｙ３基因的生物信息学与表达特性分析[Ｊ].山东农业科学ꎬ２０２２ꎬ５４(１０):１１－１６. [２０]何雨航ꎬ杜易桓ꎬ郭昊ꎬ等.水稻ＯｓＥＮＯＤ９３ｂ基因组织表达模式与生物信息学分析[Ｊ].江苏农业科学ꎬ２０２１ꎬ４９(７):６７－７１.[２１]ＳｈｅｎＷꎬＧóｍｅｚ￣ＣａｄｅｎａｓＡꎬＲｏｕｔｌｙＥＬꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｓａｌｔｓｔｒｅｓｓ￣ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｐｒｏｔｅｉｎｋｉｎａｓｅｇｅｎｅꎬＥｓｉ４７ꎬｆｒｏｍｔｈｅｓａｌｔ￣ｔｏｌｅｒａｎｔｗｈｅａｔｇｒａｓｓＬｏｐｈｏｐｙｒｕｍｅｌｏｎｇａｔｕｍｉｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｐｌａｎｔｈｏｒｍｏｎｅｓｉｇｎａｌｉｎｇ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙꎬ２００１ꎬ１２５(３):１４２９－１４４１. [２２]ＺｈｏｕＪＭꎬＬｏｈＹＴꎬＢｒｅｓｓａｎＲＡꎬｅｔａｌ.ＴｈｅｔｏｍａｔｏｇｅｎｅＰｔｉ１ｅｎｃｏｄｅｓａｓｅｒｉｎｅ/ｔｈｒｅｏｎｉｎｅｋｉｎａｓｅｔｈａｔｉｓｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｅｄｂｙＰｔｏａｎｄｉｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅｒｅｓｐｏｎｓｅ[Ｊ].Ｃｅｌｌꎬ１９９５ꎬ８３(６):９２５－９３５.４１山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５５卷㊀。
水稻OsTZF3基因敲除和过量表达载体的构建与遗传转化
水稻OsTZF3基因敲除和过量表达载体的构建与遗传转化水稻是全世界最主要、最重要的粮食作物之一，也是全球人口的主要粮食来源。
水稻在生长发育过程中会受到各种外界环境因素的影响，比如干旱、寒冷、盐碱等，这些因素都会影响到水稻的产量和质量。
提高水稻的抗逆性是参与水稻产量和质量提高的重要途径之一。
OsTZF3基因是水稻中一个重要的转录因子，它在水稻的生长发育过程中起着重要的调控作用。
通过对OsTZF3基因进行敲除和过量表达，可以进一步揭示其在水稻生长发育中的作用机制，为培育具有更高抗逆性的水稻品种提供理论依据。
本文将介绍水稻OsTZF3基因敲除和过量表达载体的构建与遗传转化的方法与过程。
一、 OsTZF3基因的克隆与分析1. 提取水稻总RNA，并进行cDNA合成从水稻幼苗的叶片中提取总RNA，然后通过逆转录酶逆转录成cDNA。
将所有实验操作在RNAase-free环境中进行，以避免RNA的降解。
2. 克隆OsTZF3基因的全长cDNA利用cDNA作为模板，设计引物进行PCR扩增OsTZF3基因的全长cDNA。
然后将扩增产物进行电泳检测，筛选出目的片段。
3. 构建OsTZF3基因的敲除载体将目的片段连接到敲除载体上，并通过酶切鉴定确认连接是否成功。
然后将重组的质粒转化到大肠杆菌中，进行扩增纯化。
二、水稻遗传转化1. 水稻愈伤组织的筛选与培养选用水稻的愈伤组织作为遗传转化的材料，通过对愈伤组织的筛选和培养，获取较好的愈伤组织,为后续的遗传转化做好准备。
2. 遗传转化载体的导入将构建好的OsTZF3基因敲除和过量表达载体导入到愈伤组织中。
常用的方法有生物弹射法、冷冻共转化法等，将质粒导入到愈伤组织细胞内。
3. 筛选转化株系通过对转化后的愈伤组织进行筛选，通过PCR或Southern blotting等技术鉴定出携带了目的基因的愈伤组织细胞。
4. 愈伤组细胞再生植株将转化的愈伤组织进行再生培养，得到植株。
通过对再生植株进行PCR鉴定，最终得到携带 OsTZF3基因敲除和过量表达载体的转基因水稻。
转录因子OSPHD1的过表达提高水稻耐逆性的研究.pdf
ｃｅｌｌｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ＯＳＰＨＤｌ ｐｒｏｔａｉｎ ｌｏｃａｔｉｏｎｅｄ ｉｎ ｎｕｃｌｅａｒ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｏ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｄｏｍａｉｎ，ｔｈｅ ｙｅａｓｔ ｔｗｏ·ｈｙｂｒｉｄ ｓｙｓｔｅｍ Ｗａｓ ｕｓｅｄ，ｂｕｔ ｎｏ ｔｒａｎｓ—ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｉｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｎｏ ｔｒａｎｓ．ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ
ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ ｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｐｈｅｎｏｔｙｐｅ Ｗａｓ
ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｅ ｉｎ Ｔ２ ｐｌａｎｔｓ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ—ｃｏｐｙ ｈｏｍｏｚｙｇｏｕｓ ｌｉｎｅｓ，ａｎｄ ｔｈｉｓ ｗａｓ
ｐｌａｎｔｓ．
ＯＳＰＨＤｌ ｉｓ ａ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ－ｓａｌｉｎｉｔｙ ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ ｇｅｎｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ａ
过表达ICE1基因在转基因水稻中表达提高抗寒性
过表达ICE1基因在转基因水稻中表达提高抗寒性摘要：ICE1，一种拟南芥的转录因子，通过RT-PCR方法克隆并通过农杆菌介导的转化方法成功转化到稻品种垦鉴稻10。
经过PCR扩增和Southern blot分析表明，ICE1已整合到水稻基因组中。
与非转基因植物相比，转基因植物表现出高抗潮霉素B，和转基因ICE1的单拷贝基因的孟德尔遗传一致。
在低温胁迫下，转基因植物表现出较低的死亡率，且脯氨酸含量增加。
这些结果表明，拟南芥的ICE1在水稻中起到功能，而且，过表达的ICE1可以提高水稻的冷胁迫的耐受性。
拟南芥的转录激活因子在低温下激活ICE1并刺激CBF / DREB基因表达。
随后，将活化的中CBFs/ DREBs结合CRT/ DRE顺势作用元件（GAC）在启动子区域，连同其它蛋白质（RNA聚合酶等）相互作用，最后诱导下游冷反应基因（COR）以及其他低温驯化基因表达。
这一过程通过改变可溶性糖和脯氨酸的含量，并最终提高了植物耐寒性。
ICE1的组成型表达提高了拟南芥抗寒能力。
克隆拟南芥CBFs/DREBs同源基因，在水稻中命名为DREB1A，OsDREB1B，OsDREB1C，OsDREB1D和DREB2A。
Chen等克隆OsDREBL大米，和Tian等[8]克隆水稻3转录因子（OsDR EB1-1，OsDR EB4-1和OsDR EB4-2）。
验证了，大部分的克隆的基因的可以在CRT/ DRE顺势作用元件下结合在COR启动子区域。
直到现在，大多数水稻抗寒基因已被分离和鉴定，但未见拟南芥ICE1基因在水稻中的相关报道。
此外，CBF基因的转录水平不受冷胁迫调控，这里一个潜在的分子生物学基础。
我们通过转化拟南芥ICE1提高水稻耐冷性提供。
在这项研究中，我们成功地将拟南芥转录因子基因ICE1转化到水稻品种垦鉴稻10，并研究了ICE1转化对水稻品种垦鉴稻10耐冷低温的影响。
植物材料质粒和菌株植物表达载体命名pCAMBIA1300-35S-ICE1-polyA的构建（图1），其中载有ICE1 cDNA片段和选择标记基因的HPT，抗对潮霉素B的CaMV 35S启动子。
水稻基因的特异性表达研究
水稻基因的特异性表达研究水稻是世界上最重要的粮食作物之一，其生长发育和抗逆性状的形成与基因表达密切相关。
在过去的几十年中，随着分子生物学和基因工程技术的发展，人们对水稻基因的特异性表达进行了广泛的研究，以便更好地了解水稻生命活动和增加水稻产量。
本文将从基因特异性表达调控机制、表达谱分析和基因工程等方面对水稻基因的特异性表达进行探讨。
一、基因特异性表达调控机制水稻基因的特异性表达是指在不同组织和发育阶段中特定基因的表达水平发生变化的现象。
基因特异性表达调控机制包括转录因子（TFs）和表观遗传学。
在水稻中，通过对TFs的调节可以影响特定基因的表达。
例如，LBD37（LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN37）编码转录因子可以诱导根的分支和侧根的形成。
与此同时，研究还发现，LBD16（LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN16）的调控可利用根系发育来改进水稻的产量和品质。
此外，表观遗传学调节通过修饰DNA、RNA和蛋白质，实现特异性基因表达。
包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA、组蛋白变形和基因启动子甲基化等。
研究表明，表观遗传学调节的改变可能与不同组织、生长发育阶段和环境适应性有关，这使得研究人员可以更好地探索水稻基因在不同组织中的特异性表达。
二、表达谱分析表达谱分析是一种揭示基因表达差异的方法，它可以通过比较不同基因组、不同组织或发育阶段的基因表达，揭示基因功能和调控机制。
近年来，高通量测序技术已经在水稻研究中得到了广泛的应用。
基于高通量测序技术的研究呈现了水稻基因的分子特征和调控机制。
通过表达谱分析可以探索水稻特异性表达基因的功能，分析基因在不同组织和阶段的表达情况。
三、基因工程基因工程技术可以被用来改变水稻基因的表达，进而增加水稻产量和改善抗逆性状。
CRISPR/Cas9是一种新型的基因编辑技术，已被广泛应用于水稻基因的编辑和改良。
通过CRISPR/Cas9技术，水稻基因的特异性表达可以被调节，这可以增加其抗逆性状和适应严格的生长环境。
水稻钙依赖型蛋白激酶0sCPK9基因RNAi表达载体的构建及遗传转化
水稻 钙 依赖 型蛋 白激 酶 ０ ｓ Ｃ Ｐ Ｋ ９ 基因 Ｒ ＮＡｉ 表达 载体 的构 建及遗传 转化
韦淑 亚 １ 张莹莹 赵旭 东 １ 刘 小东 １ 罗青 晨 Ｉ 卫秋 慧 陈鹏 ｚ 何光 源 杨广 笑
１科技部 国际科技合作基地（ 基因工程） ， 分子生物物理学教育部重 点实验室， 华 中科技大学生命科学与技术学 院， 武汉， ４ ３ ０ ０ ７ ４ ； ２广西大学农学
Ｗｅ ｉ Ｓ ｈ ｕ ｙ ａ Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｙ ｉ ｎ ｇ ｙ ｉ ｎ ｇ Ｚ ｈ ａ ｏ Ｘｕ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｌ ｉ ｕ ｘ ｉ ａ ｏ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｌ ｕ ｏ Ｑｉ ｎ ｇ ｃ ｈ ｅ ｎ Ｗｅ ｉ Ｑｉ ｕ ｈ ｕ ｉ Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｐ ｅ ｎ ｇ 。
ｎ ｅ ｓ ｅ Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｙ ｒ ｏ ｆ Ｅｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｌ ｉ ｆ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｈｕ ａ ｚ ｈ ｏｎ ｇ Ｕｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ， ｇ Ｗ ｕｈ ａ ｎ， ４ ３ ０ ０ ７ ４； ２ Ｃｏｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ， Ｇｕａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｎａ ｎｎ ｉ ｎ ｇ ， ５ ３ ０ ０ ０ ４
Ｃｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ｓ ． ｙ ｇ ｘ ＠ｈ ｕ ｓ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ ； ｈ ｅ ｇ ｙ ＠ｈ ｕ ｓ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
水稻促分裂原活化蛋白激酶家族的研究进展
机制的ＭＡＰＫ。随后一系列的水稻ＭＡＰＫ基因被 鉴定，其中５个证实与生物或非生物胁迫反应有 关【１５。１９１。通过水稻全基因组序列数据库检索和分 析，Ｒｅｙｎａ和Ｙａｎｇ预测出１７个编码ＭＡＰＫ的基 因【２０】，根据核苷酸序列推测的氨基酸序列显示，它 们都有保守的蛋白激酶结构域Ｉ～Ⅺ，分子量为４２～
Ｔｈｅ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ
ｏｎ
Ｒｉｃｅ
ＢＩ
Ｍｉｔｏｇｅｎ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ
Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｋｉｎａｓｅ Ｆａｍｉｌｙ
Ｊｉａ－ｊｉａ，ＬＩＡＮＧ Ｗｅｉ－ｈｏｎｇ＋
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｎｃｍ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓ自ｙ，Ⅻｍｉａｎｇ ４５３００７，Ｃｈｋｍ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｔｏｇｅｎ—ａｃｔｉｖａｔｅｄ
苯并噻二唑（ｇｒＨ）处理的水稻苗上接种稻瘟菌 ｈ后，以及在水稻一稻瘟菌非亲和互作反应中都
能诱导ＯｓＭＰＫ５产生，表明ＯｓＭＰＫ５可能参与调 节水稻抗瘟性的信号通路瞄］。通过ＲＮＡｉ抑制 ＯｓＭＰＫ５基因能提高病程相关基因（ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ—
ｒｅｌａｔｅｄ
ｇｅｎｅｓ，ＰＲ）ＰＲｌ和ＰＲＩＯ在转基因水稻中的 组成型表达，并增强水稻对真菌、细菌感染的抵抗 明显下降。而ＯｓＭＰＫ５过表达的转基因水稻对非 生物胁迫的抵抗力则增加。这说明，ＯｓＭＰＫ５参与 非生物胁迫的正调控，但负调控抗病基因表达及广
＋通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐ第５期
毕佳佳等：水稻促分裂原活化蛋白激酶家族的研究进展
５１５
酶活性的关键结构【１０１。不同ＭＡＰＫ的ＴｘＹ基序的 中间氨基酸残基不同，而且其Ｔ环长度也存在差 异，ｘ残基和Ｔ环长度可以影响ＭＡＰＫ的底物特 异性，并且Ｔ环长度在控制自主磷酸化上也起到关 键性的作用【１１１。 ＭＡＰＫ和其上游的ＭＡＰＫＫ（ＭＡｅＫ激酶）、 ＭＡＰＫＫＫ（ＭＡｅＫＫ激酶）组成一条重要的信号传递 途径——ＭＡＰＫ级联【１２１。胞外信号通过膜受体传 递，进而磷酸化ＭＡＰＫＫＫ，活化的ＭＡＰＫＫＫ磷酸化 下游ＭＡＰＫＫ的丝氨酸／苏氨酸残基。ＭＡＰＫＫ是一 个双特异性激酶，它能选择性地磷酸化特定ＭＡＰＫ 的Ｔ环上苏氨酸和酪氨酸残基。活化的ＭＡＰＫ可 以在胞质中磷酸化靶蛋白并将信号传递下去，也可 以在细胞核中通过磷酸化特异的转录因子来调控 基因的表达【１３１。一个特定的ＭＡＰＫ级联能够将大 量的底物或靶蛋白磷酸化，从而对外界刺激产生特 定的应答，同时ＭＡＰＫ级联信号传递也与其他的信 号通路存在复杂的交叉【１４１。
过表达转OsILP基因水稻株系的构建
过表达转OsILP基因水稻株系的构建作者：孙伟清张昌轮袁茜梁建生吕冰来源：《江苏农业科学》2014年第10期摘要：采用RT-PCR和TA克隆技术，从水稻品种日本晴中扩增出类整合素候选基因（integrin-like protein，ILP）OsILP的cDNA片段。
经测序鉴定，克隆获得的目的片段长为1 167 bp，包含完整的CDS，编码388个氨基酸，预测分子量43 ku。
进而将该片段连接至表达载体pTCK303中，通过PCR鉴定与酶切验证，结果表明成功构建了pTCK303-OsILP过表达载体。
并将表达载体质粒转化为农杆菌EHA105，再通过农杆菌介导将其导入水稻日本晴的愈伤中，经遗传转化，阳性鉴定，获得了过表达转OsILP基因水稻株系。
关键词：水稻；类整合素蛋白；过表达；转基因株系中图分类号： Q785；S336文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）10-0017-04收稿日期：2013-11-11基金项目：江苏省自然科学基金（编号：BK2009185）。
作者简介：孙伟清（1987—），男，山东临沂人，硕士，主要从事植物逆境生理研究。
E-mail：qdswqlzc@。
通信作者：吕冰，博士，副教授，主要从事植物生理生化与分子生物学研究。
E-mail：lubing@。
水稻OsILP即Os03g0199100、LOC_Os03g10240，别称UPF0496 protein 1，是由1 167个核苷酸序列编码388个氨基酸组成的未知功能蛋白，预测分子量43 ku，属于DUF677家族（domain of unknown function 677）。
DUFs为具有保守结构域。
但在Pfam等蛋白家族数据库中信息较少、功能尚待明确的一系列蛋白家族[1]。
其中，DUF677 （PF05055）家族是植物中存在的一个功能未知的蛋白家族。
该家族中，除OsILP外，拟南芥AT14A也是其中之一。
水稻种子蛋白表达谱及转Bt基因水稻与非转基因水稻的差异蛋白质组研究
水稻种子蛋白表达谱及转Bt基因水稻与非转基因水稻的差异蛋白质组研究水稻种子蛋白表达谱及转Bt基因水稻与非转基因水稻的差异蛋白质组研究水稻种子蛋白表达谱及转基因水稻与非转基因水稻的差异蛋白质组研究姓年月独创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果,也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名懿、弘军角目学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊光盘版电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致, 允许论文被查阅和借阅,同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询,授权中国学术期刊光盘版电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。
论文的公布包括刊登授权江苏大学研究生处办理。
本学位论文属于不保密、口/:/舯刻性辄学位做翳茎常江苏大学硕士学位论文摘要水稻是世界上最主要的粮食作物之一,为超过三分之二的人口提供粮食来源,以往对于种子的研究主要集中在种子休眠和萌发机制, 但是对于水稻种子的蛋白构成还是知之甚少。
同时,随着转基因水稻的发展,转基因水稻安全性分析显得尤为重要。
由于许多转基因作物的蛋白质组因外源基因的转入均产生了一定的变化,这说明外源基因的表达或多或少都会导致作物的蛋白质种类和含量发生变化。
因此, 本研究利用蛋白质组学技术研究水稻种子蛋白表达谱和转基因水稻与非转基因水稻的蛋白差异表达,为以后的水稻蛋白质组研究和在蛋白质水平上评价转基因作物安全性提供一定的理论依据。
水稻营养生长与发育期基因表达的调控机制研究
水稻营养生长与发育期基因表达的调控机制研究水稻是我国的主要粮食作物之一，也是世界上最重要的作物之一。
在过去的数十年中，由于人口增长和城市化进程加速的影响，我们越来越意识到对水稻的重要性。
然而，水稻产量和质量的提高也面临着许多挑战，其中之一就是营养生长与发育期基因表达的调控机制研究。
本文将探讨该领域的研究现状和发展趋势。
一、水稻生长发育的基本阶段水稻的生长发育过程是一个十分复杂的过程，一般可分为幼苗阶段、分蘖阶段、拔节阶段、抽穗阶段、灌浆阶段和成熟期。
在这个过程中，各个阶段的生长发育都有着自己的特点和需要满足的条件。
在幼苗阶段，水稻主要在其生长点处细胞分裂、伸长，产生根和叶片。
此时，水稻对光强、土壤温度等环境条件比较敏感。
到了分蘖阶段，水稻会产生一系列侧枝并增长。
在拔节阶段，水稻植株的主茎会进一步伸长并产生叶鞘。
抽穗阶段是决定水稻产量的关键时期，因为水稻在此时将产生开花、授粉和结实的能力。
在灌浆阶段，水稻穗上的小花变成了小颗粒，并开始积累淀粉质。
成熟期则是稻谷成熟的阶段，产生硬壳并变为黄色。
二、水稻生长与发育期基因表达的调控机制研究水稻的生长发育是由许多基因协同调控完成的。
了解这些基因的表达和功能对于实现水稻的高产和优质具有重要的意义。
有了基因表达图谱，我们可以预测不同发育阶段所需要的特定蛋白质，从而促进水稻的高产和优质。
在过去的几十年中，许多学者和科学家对水稻生长发育的基因表达进行了深入的研究。
通过大量的实验和测量，他们已经发现，研究水稻苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期的基因表达谱是相当重要的。
例如，在一个研究中，研究人员比较了不同发育阶段水稻根的基因表达谱，发现一些基因在特定阶段具有显着的变化。
他们还对这些基因的功能进行了进一步的研究，发现它们与水稻的生长发育密切相关。
另外，在别的研究中，研究人员确定了一些具有代表性的基因的生长发育时期表达模式，并进一步研究其功能。
三、未来研究的发展方向尽管研究人员已经取得了一些成果，然而，我们对于水稻生长发育期基因表达的调控机制研究仍有许多不明确的地方。
植物蛋白激酶研究进展
Advances in Plant Protein hao Limei1 Zhao Hongkun1，2 Dong Yingshan1，2
（ 1 Jilin Academy of Agricultural Sciences，Changchun 130033； 2 School of Life Sciences，Northeast Normal University，Changchun 130024）
2011 年第 10 期
张春宝等： 植物蛋白激酶研究进展
19
PK1 和 cATCDPK2，Northern 杂交表明在干旱和高盐 胁迫 下，这 两 个 基 因 的 mRNA 被 迅 速 诱 导 表 达。 RPS2 基因是一个拟南芥的抗病基因，通过对其序列 进行分析表明，它是一个含有一系列 ATP / GTP 结合 位点的蛋白激酶。1996 年，Sheen 等［22］在玉米中利 用报告基因和效应基因共表达的方法，发现玉米的 CDPK1 基因，能激活被高盐和干旱胁迫诱导的启动 子，然而敲掉 CDPK1 激酶区的突变体对胁迫则没有 反应。同年，Pestenaacz 等［23］发现玉米和高粱根中 的 CDPK 基因，经 PEG 处理 1 h 后，活性明显升高， 表明其可能与干旱胁迫有关。
图 1 蛋白激酶的三维结构图［17］
植物中目前研究较多的有两类蛋白激酶，一类 是受体蛋白激酶； 另一类是 Ca2 + / CaM 依赖蛋白激 酶。受体蛋白激酶位于细胞膜上，能够感受外界刺 激，并参与胞内信号转导过程。它由胞外受体结构 域、跨膜结 构 域 和 胞 内 激 酶 结 构 域 3 个 结 构 域 组 成［18］。胞外受体结构 域 的 功 能 是 识 别 受 体 感 受 外 界信号，跨膜结构域将被胞外受体识别的信号传递 给胞内激酶结构域，而胞内激酶结构域能够通过磷 酸化作用将信号传递给下一级信号传递体。Ca2 + / CaM 依赖蛋白激酶都有 3 个高度保守的结构域，包 括激酶结构域，自抑制结构域和 Ca2 + / CaM 相似结 构域。激酶结构域是真核生物蛋白激酶所共有的高 度 保 守 的 区 域，个 别 氨 基 酸 残 基 具 有 高 度 保 守 性［19］。激酶区域都含有激酶活化位点和 ATP 结合 位点，是 Ca2 + / CaM 蛋白激酶作为一个蛋白激酶的 基本结构区域。此外，Ca2 + / CaM 依赖蛋白激酶的 N 端可变区的序列高度变异，有研究表明这一区域与 蛋白质的亚细胞定位有关［20］。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘
要 ：对一个预测 的具有光反应 活性 的丝氨酸／ 苏氨酸蛋 白激 酶 Ｓ Ｔ Ｋ进 行过表达研 究，构 建 了 Ｓ Ｔ Ｋ过表达 载体 ，
并用农杆菌介导的方法进行遗传转化 ，获得 ｒ ｆ ｎ 代转基 因植株． 对转基 因阳性植株进行表达分析的 结果表 明 ，转基 因 植株Ｓ Ｔ Ｋ基 因的表达 量显著 高于对照 ， 说 明 目的基 因得到 了过表达． 另外 ， 利 用获得 的过表达 转基 因植 株对 Ｓ Ｔ Ｋ调 控 水稻 中光周期相 关的开花基 因 Ｈｄ ｌ 和Ｈ ｄ ３ ａ的表达进行分析 ， 结果表明 ， Ｈ ｄ ｌ 及Ｈ ｄ ３ ａ的表 达在 转基 因植株 中明显 上调 ， 表 明该蛋 白激酶的基 因可能位 于 Ｈｄ ｌ和 Ｈｄ ３ ａ 上 游，对于 Ｈｄ ｌ 和 Ｈｄ ３ ａ 的表达具有重要的调控 作用．
第３ ３ 卷
第３ 期
天 津 师 范 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ｖ０ ｌ － ３ ３ Ｎｏ ． ３
２ ０ １ ３ 年 ７月
Ｊ ｕ １ ． ２ ０ １ ３
文章 编 号 ：１ ６ ７ １ — １ １ １ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ６ ３ — ０ ４
一
个水稻蛋 白激 酶 的过表达分析及表达调控
张宝来 ， 栾 维 江
（ 天津师范大学 ａ ． 生命科 学学院 ， ｂ ． 天津市动植 物抗性重点实验室 ，天津 ３ ０ ０ ３ ８ ７ ）
ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ Ａ ｇ ｒ ｏ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｕ ｍ ｔ ｕ ｍ ｅ ｆ ａ ｃ ｉ ｅ ｎ ｓ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｏ ｖ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｌ ａ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
关键词 ： 水稻 ； 蛋 白激酶 ；转基 因；过表 达 ； 表达调控
中 图分 类号 ： Ｑ ９ ４ ３ ． ２ 文 献标 志 码 ：Ａ
ｏＶ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ０ ｎ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｇ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｋｉ ｎ ａ ｓ ｅ ｉ ｎ ｌ ａ ｉ ， Ｌ Ｕ ＡＮ Ｗｅ ｉ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ
（ ａ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｌ ｉ ｆ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， ｂ ． Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎＫ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ａ ｎ ｉ ｍａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ Ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎＮ ｏ ｒ ｍ ｌＵ ａ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ３ ８ ７， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｅ ｒ ｉ ｎ ｅ ／ ｔ ｈ ｒ ｅ ｏ ｎ ｉ ｎ ｅ — ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｋ ｉ ｎ ａ ｓ ｅ Ｓ Ｔ Ｋ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｗ ａ ｓ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ — ａ ｓ ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｔ ｅ ｄ ，ｗａ ｓ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｔ ｓ ｏ ｖ ｅ ｒ ｅ ｘ — ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ． Ｔ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｉ ｔ ｓ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ａ Ｓ Ｔ Ｋ— ｏ ｖ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｗａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ Ｔ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ ｗｅ ｒ ｅ
Ｓ Ｔ Ｋ ｇ ｅ ｎ ｅ ｉ ｎ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ ｗａ ｓ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｔ ｌ ｙ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ，ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｇ ｅ ｎ ｅ ＳＴ Ｋ ｗａ ｓ ｏ ｖ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ Ｓ Ｔ Ｋ— ｏ ｖ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｗｏ ｒ ｋ ｅ ｄ ｎ ｏ ｍ ａ ｒ ｌ ｌ ｙ ． Ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈｄｌ ａ ｎ ｄ Ｈｄ ３ ａ ｇ ｅ ｎ ｅ ｉ ｎ ｖ ｏ ｌ ｖ — ｅ ｄ ｉ ｎ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｐ ｅ ｒ ｉ ｏ ｄ ｉ ｃ ｌ ｆ ｏ ｗｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｐ ａ ｔ ｈ ｗａ ｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ ｗ ａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ — ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈｄ ｌ ａ ｎ ｄ Ｈｄ ３ ａ ｇ ｅ ｎ ｅ ｗａ ｓ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ｌ ｙ ｕ ｐ — ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ ，ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｔ Ｓ Ｔ Ｋ ｍａ ｙ ｂ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｍｅ ｒ ｄ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｕ ｐ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ｏ ｆ Ｈｄ ｌ ａ ｎ ｄ Ｈｄ ３ ａ ，ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ．