水稻OsICK1基因克隆及其功能初探.pdf

1、細(xì)胞分化是植物生長和發(fā)育的重要過程。在真核生物中，細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)是細(xì)胞周期調(diào)控的中心組分，對(duì)細(xì)胞周期起著核心性的調(diào)控作用。細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)能夠與細(xì)胞周期蛋白(cyclin)結(jié)合，形成Cyclin-CDK復(fù)合物，激活CDK的激酶活性，使底物蛋白質(zhì)磷酸化，調(diào)控細(xì)胞周期的運(yùn)行。不同種類的CDK能夠與不同種類的周期蛋白結(jié)合，構(gòu)成不同的CDK激酶，在細(xì)胞周期的不同時(shí)期表現(xiàn)出活性，對(duì)細(xì)胞周期的不同時(shí)期進(jìn)行調(diào)節(jié)。細(xì)胞

2、周期蛋白依賴性激酶抑制劑(ICK)在細(xì)胞周期進(jìn)程中起著重要的負(fù)調(diào)控作用。ICK通過在細(xì)胞周期適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)上抑制CDK的活性，從而對(duì)細(xì)胞周期進(jìn)展起負(fù)調(diào)控作用。ICK能夠與Cyclin-CDK復(fù)合物結(jié)合，抑制CDK的活性，使細(xì)胞周期進(jìn)程被阻滯，失去增殖活性，從而影響到植物的生長和發(fā)育。因此，ICK對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)控作用也越來越引起人們的關(guān)注。 本實(shí)驗(yàn)從水稻9311中獲得一個(gè)水稻細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑基因，并命名為OsICK1。構(gòu)

3、建了OsICK1基因的植物過量表達(dá)載體，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法和水稻愈傷組織的遺傳轉(zhuǎn)化，使得該基因在水稻再生植株中過量表達(dá)，從而對(duì)該基因的功能進(jìn)行初步研究。目前目的基因已成功轉(zhuǎn)入粳稻品種中花11中，經(jīng)組織化學(xué)染色、PCR檢測(cè)和Southern分析檢測(cè)確認(rèn)獲得的再生植株為轉(zhuǎn)基因株系；實(shí)時(shí)熒光PCR檢測(cè)了OsICK1基因在轉(zhuǎn)基因植株中的轉(zhuǎn)錄水平，其中13號(hào)、14號(hào)、16號(hào)植株和9號(hào)、5號(hào)植株植株與對(duì)照植株比較，在表達(dá)水平上分別上調(diào)了1.29、1.

4、14、1.23倍和1.31、1.08倍，并分別在植株高度和葉片形狀出現(xiàn)了表型異常變化。13號(hào)、14號(hào)、16號(hào)植株的平均高度只有19.6cm，為其它植株高度的1/3，9號(hào)、5號(hào)植株的葉片邊緣呈現(xiàn)鋸齒型，所以我們推測(cè)由于OsICK1基因的過量表達(dá)，影響水稻細(xì)胞周期的正常運(yùn)行，從而導(dǎo)致植株矮小、葉片畸型的異常性狀變化。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： (1)水稻OsICK1基因的獲得：RT-PCR擴(kuò)增，從水稻9311中獲得了一個(gè)水稻細(xì)胞周期蛋白依賴

5、性激酶抑制劑基因，并命名為OsICK1。測(cè)序結(jié)果表明該基因全長585bp，編碼194氨基酸。 (2)OsICK1基因植物過量表達(dá)載體構(gòu)建：通過中間載體pBPF，獲得了P35s+OsICK1+Tnos基因片段，插入植物雙元表達(dá)載體pCAMBIA1301中，獲得了OsICK1基因植物過量表達(dá)載體并命名為1301+OsICK1。 (3)轉(zhuǎn)基因株系的獲得：獲得27棵再生植株，檢測(cè)到24棵為轉(zhuǎn)基因株系。再生植株根和葉片經(jīng)組織化學(xué)染