玉米抗旱相關基因Zmhdz12的功能分析.pdf

1、玉米是全球三大糧食作物之一，是人類日常生活中重要的糧食作物。近年來，隨著氣候變暖和環(huán)境的惡化，干旱、鹽漬等非生物脅迫嚴重影響了中國玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，玉米的抗逆育種和品質(zhì)改良顯得尤為重要。越來越多的研究表明，轉錄因子在植物抗逆應答機制中發(fā)揮著重要作用。挖掘玉米抗旱相關基因、研究其作用機制，并應用于品種改良，已經(jīng)成為當前作物抗逆遺傳改良的研究熱點。HD-Zip家族成員是近年研究較多的一類轉錄因子，在植物的生長發(fā)育和抗逆應答機制中發(fā)揮著重

2、要作用。其中HD-ZipⅠ家族成員主要參與植物的非生物脅迫反應。本研究基于前期工作基礎，在玉米B73基因組中分離出受干旱強烈誘導的HD-Zip家族基因Zmhdz12(Zea mays homeodomain-leucine zipper)并對其進行生物學功能分析，獲得了如下主要結果:
　　1.氨基酸序列和結構分析表明Zmhdz12屬于HD-ZipⅠ家族，該基因編碼區(qū)全長735bp，總編碼244個氨基酸，相對分子質(zhì)量為26.79kD

3、，等電點為5.38。
　　2.通過熒光定量PCR對Zmhdz12組織表達模式進行分析，結果表明Zmhdz12在檢測的玉米組織中均有表達，其中在葉中表達量最高。
　　3.亞細胞定位分析顯示，Zmhdz12是一個核定位蛋白;轉錄激活實驗表明該蛋白在酵母中具有轉錄自激活活性且其轉錄活性區(qū)域位于第127-190氨基酸之間;通過酵母單雜交實驗表明Zmhdz12能夠與CAAT(A/T)ATTG元件發(fā)生特異性結合。
　　4.對Zmh

4、dz12過量表達的轉基因擬南芥植株進行耐旱性分析發(fā)現(xiàn)，干旱處理之后轉基因擬南芥相對于對照野生型具有明顯的抗旱性。進一步對處理后的轉基因和對照植株的生理生化指標進行測定，發(fā)現(xiàn)Zmhd12轉基因植株的丙二醛含量、相對電導率低于對照，含水量、脯氨酸含量和過氧化氫酶活力都顯著高于對照。
　　5.ABA敏感性試驗結果表明，Zmhdz12轉基因擬南芥和野生型的種子萌發(fā)和幼苗根長無明顯差別，表明轉基因植株對外源ABA并不敏感。
　　6.通