小麥抗旱相關(guān)基因TaCP和TaLTP1的克隆及功能分析.pdf

1、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文小麥抗旱相關(guān)基因TaCP和TaLTP1的克隆及功能分析姓名：臧慶偉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：生物化學(xué)與分子生物學(xué)指導(dǎo)教師：景蕊蓮20050601A B S T R A C TD r o u g h ti s o n e o f t h em o s ti m p o r t a n ta b i o t i c c o n s t a n f i n tl i m i t i n g t h e y i e l

2、do fw h e a t ( T r i t i c u m口e s 打Ⅵ‘m L ．) ．D i s c o v e r i n g a n du s i n g t h e g e n e s i n v o l v e d i n d r o u g h t t o l e r a n c e i n p l a n t s a r e o fs i g n i f i c a n c en o to n l y o nf l

3、l r t h e ru n d e r s t a n d i n g t h em o l e c u l a r m e c h a n i s m o f d r o u g h t t o l e r a n c e ，b u ta l s oo ni m p r o v i n g t h e d r o u g h tt o l e r a n c eo f c r o p s v i a g e n e t i c e

4、n g i n e e r i n g ．C y s t e i n ep r o t e a s e ( c P ) ，w i t ht h ec a t a l y t i c a c t i v i t yt h a ti s a c t i v em a i n l yt o d e g r a d a t e a n dr e l n o v ec e l l u l a rc o m p o n e n t so f t h

5、 ed e a dc e l l s ，i s u n i v e r s a l l yi n v o l v e di nt h ep r o c e s so f p r o g r a m m e d c e l ld e a t h( P C D ) ，L i p i dt r a n s f e rp r o t e i n ( L T P ) l i e sw i d e l yi nc y t o p l a s mo

6、f a n i m a l ，p l a n ta n d m i c r o o r g a n i s m a n dt a k e s0 1 2 邱i dt r a n s p o r tf u n c t i o n ．C Pa n d L T P a r e b o t hi n d e e d b y m a n y a b i o t i cs t r e s s e s ，s u c ha sd r o u g h t

7、,s a l t ，l o w t e m p e r a t u r e e t c ．M a n y E S T c l o i l e s r e p r e s e n t i n g c a n d i d a t e g e n e si m p o r t a n tf o r d r o u g h tt o l e r a n c eh a v e b e e no b t a i n e db ys c r e e

8、n i n ge D N A l i b r a r i e sc o n s t r u c t e dw i t hW a t e rs t r e s s e ds e e d l i n go f w h e a t ．W i t hH a n x u a n1 0 ，a ne l i t ew h e a t c u l t i v a rw i t hd r o u g h t t o l e r a n c e ，w eh

9、 a v ec l o n e d w h e a t c y s t e i n e p r o t e a s eg e n e T a C Pa n d l i p i dt r a n s f e rp r o t e i ng e n eT a L T P l ．T h e i r e x p r e s s i o np a t t e r n si nt h e t i m ec u L I I _ s eo f w a

10、t e r s t r e s sw e r ea n a l y z e dt h r o u g hn o r t h e r nb l o t ．T a C Pa n d T a L T P lw e r er e s p e c t i v e l yt r a n s f o r m e d i n t oA r a b i d o p s i st h a l i a n a a n d血e i rf u n c t i o

11、 n si nd r o u g h tt o l e r a n c e W e I ' ei n v e s t i g a t e d ．T h e r e s u l t s o f t h e p r e s e n t r e s e a r c ha r e a sf o l l o w s ：1 ．T w e n t y - t h r e ee D N A c l o n e sf i ' o m t

12、w o e D N A l i b r a r i e s ，w h i c hw e r ec o n s t r u c t e d w i t h w h e a ts e e d l i n g st r e a t e d w i t hP E G ．6 0 0 0 s o l u t i o nf o r2 4 h a n d 4 8 h , w c r e s c r e e n e d b y R e v e r s e

13、 N o r t h e r nB l o t ．At o t a lo f1 3u p - r e g u l a t e d E S T sa n d 3d o w n - r e g u l a t e dE S T s h a v eb e e n i d e n t i f i e d ，a n d t h ec a n d i d a t ec l o n e so f N o ．W S I - V - F 1 0 a n

14、d N o ．W S I —I - L 1 0 h a v e b e e n v a l i d a t e d b y N o r t h e r n B l o t ．2 ． U s i n g N o ．W S I - V - F 1 0c l o n el i ' o m2 4 h e D N A l i b r a r ya sa q u e r y p r o b e ，w h e a tc y s t e i n

15、 ep r o t e i n ∞eg e n eW a S c l o n e d b y R A C E m e t h o da n d n a m e da sT a C P ( G e n b a n ka c c e s s i o n n u m b e r ：．A Y 8 4 1 7 9 2 ) ，a n d a p a t e n ta p p l i c a t i o n f o rT a C Ph a s b e

16、 e nf i l e d ( A p p l i c a t i o n n u m b e r ：2 0 0 4 1 0 0 8 8 5 1 5 ．8 ；P u b l i c i t yn u m b e r ：．C N1 6 0 9 2 0 9 A ) ．3 ． B a s e d o nt h eS e q U e n c e o f N o ．W S I —I - L 1 0 c l o n ef r o m 2 4 h e

17、 D N A l i b r a r y , w h e a tl i p i dt r a n s f e r p r o t e i ng e n e T a L T P IW a S c l o n e d b yi ns i l i c oc l o n i n g a n d R T - P C R m e t h o d s ．4 ．N o r t h e r n a n a l y s i ss h o w e dt h

18、a tb o t h T a C Pa n d T a L T P lw c r cu p - r e g n l a t e db y w a t e r s t r e s si nw h e a ts e e d l i n g s ，b u tt h ee x p r e s s i o n l e v e l sv a r i e dd u r i n g t h e t i m e c o u r s eo f s t r

19、e s s t r e a t m e n t ．5 ．P l a n te x p r e s s i o n v e c t o r sf o rT a C Pa n dT o L T P Ih a v eb e e nc o n s t r u c t e d ．T r a n s g e n i cA r a b i d o p s i st h a l i a n a p l a n t sh a r b o r i n g

20、T a C P , T a L T P la n d e m p t yv e c t o r i t s e l f , r e s p e c t i v e l y , w e r e g e n e r a t e dt h r o u g ha g r o b a c t e r i u m - m e d i a t e d t r a n s f o r m a t i o n v i a i n f i l t r a