水稻PP2Ac類蛋白磷酸酶在鹽脅迫下的表達(dá)研究.pdf

1、背景:水稻是世界上最重要的糧食作物之一,也是基礎(chǔ)研究的模式植物之一。鹽脅迫造成的影響幾乎涉及所有的生理和生化過(guò)程,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致水稻不能正常生長(zhǎng)、減產(chǎn)甚至絕收。對(duì)抗鹽逆境基因介導(dǎo)的分子機(jī)理研究對(duì)水稻生產(chǎn)具有重要的意義。PP2Ac類蛋白磷酸酶(phosphatase2Acatalyticsubunits,PP2Ac)在動(dòng)植物中廣泛存在,已有研究表明,水稻PP2Ac家族成員在生長(zhǎng)發(fā)育和抗逆過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。蛋白磷酸酶與蛋白激酶作為一對(duì)開(kāi)關(guān)調(diào)

2、控細(xì)胞內(nèi)的一系列生化反應(yīng),蛋白磷酸酶可以催化去磷酸化反應(yīng),使磷酸化的蛋白質(zhì)脫磷酸化,終止信號(hào)分子的傳遞,從而調(diào)控細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。
　　 研究目的:制備針對(duì)水稻OsPP2Ac基因編碼的蛋白質(zhì)的特異性抗體,了解重要蛋白質(zhì)的表達(dá)模式進(jìn)而探討水稻耐鹽的分子機(jī)理,為其功能研究累計(jì)數(shù)據(jù)。
　　 材料與方法:對(duì)候選基因編碼的蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原決定簇的預(yù)測(cè),選出抗原決定簇峰值較高的片段后,合成多肽偶聯(lián)后免疫兔子制備多克隆抗體。用Weste

3、rnblotting檢測(cè)OsPP2Ac蛋白質(zhì)在水稻品種93-11與抗鹽品種蘭勝在苗期鹽處理后不同時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)變化以及在耐、受及對(duì)照反應(yīng)中的差異表達(dá),并與水稻MPSS數(shù)據(jù)庫(kù)中葉片苗期的轉(zhuǎn)錄信息進(jìn)行比較分析。
　　 結(jié)果:發(fā)現(xiàn)在耐鹽水稻品種蘭勝中,OsPP2Ac-4的表達(dá)上調(diào),在鹽敏感的水稻品種93-11中,OsPP2Ac-2、OsPP2Ac-3和OsPP2Ac-5的表達(dá)也發(fā)生了上調(diào),但OsPP2Ac-4的表達(dá)下調(diào),比較二個(gè)品種間P

4、P2Ac蛋白質(zhì)的表達(dá),發(fā)現(xiàn)在正常生長(zhǎng)條件下,OsPP2Ac蛋白質(zhì)的表達(dá)沒(méi)有顯著區(qū)別且基本保持恒定,其表達(dá)變化僅發(fā)生在鹽脅迫條件下。分析水稻MPSS數(shù)據(jù)庫(kù)提供的苗期鹽脅迫的轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)OsPP2Ac-2、OsPP2Ac-3和OsPP2Ac-5在鹽脅迫條件下轉(zhuǎn)錄水平下調(diào)。
　　 結(jié)論:通過(guò)對(duì)OsPP2Ac在水稻品種蘭勝及93-11鹽脅迫處理過(guò)程中的表達(dá)及表型分析,發(fā)現(xiàn)大部分OsPP2Ac家族在耐鹽材料蘭勝中沒(méi)有修飾表達(dá),在93-1

5、1中鹽處理后0.5h內(nèi)出現(xiàn)高豐度表達(dá),且隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)表達(dá)量逐漸增加,在48h達(dá)到峰值,在8天后植物死亡,說(shuō)明PP2Ac的表達(dá)與鹽脅迫導(dǎo)致的細(xì)胞程序性死亡具有關(guān)聯(lián)性。通過(guò)比較耐、受反應(yīng)的蛋白質(zhì)差異表達(dá),發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的存在與表達(dá)量的變化與其功能密切相關(guān)。同時(shí)OsPP2Ac-4在蘭勝與93-11中的差異表達(dá),可能為揭示蘭勝的耐鹽通路提供線索。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了OsPP2Ac-2、OsPP2Ac-3、OsPP2Ac-4和OsPP2Ac-5,4個(gè)鹽