水稻2个PPR蛋白亚细胞定位及原核表达

论文摘要

PPR蛋白家族是一种具有独特的螺旋重复结构域（PPR,pentatricopeptide repeat）的蛋白家族,这种蛋白质家族是陆生植物中最大的蛋白家族之一。大部分PPR蛋白能特异性编辑线粒体和叶绿体基因的RNA,从而参与了植物生长发育及调控胚胎形成等过程。然而,参与水稻的生物和非生物胁迫的PPR基因的功能在很大程度上仍然未知。本研究完成的主要内容包括以下三个方面:（1）通过盐胁迫对日本晴水稻中的多个PPR家族基因进行表达量分析,筛选获得Os01g0815900和Os01g0913400基因表达上调。在此基础上对这两个基因进行克隆鉴定确定以及生物信息学的基本分析。（2）本研究构建了原核表达载体进行了PPR蛋白体外原核表达的工作。将Os01g0815900和Os01g0913400的全长CDS序列分别构建到原核表达载体pET-30a（+）中,并转化表达菌株BL21,在大肠杆菌中未表达得到Os01g0815900蛋白,而另一个大小17.5 kD的蛋白经Western blot鉴定该蛋白即为Os01g0913400蛋白,这为后续大量表达与纯化,抗体的制备以及PPR蛋白的功能研究提供了实验基础。（3）为了明确这2个PPR蛋白的亚细胞定位,本研究围绕从水稻盐胁迫实验中筛选得到的2个PPR基因,分别构建荧光标签载体pM999-Os01g0815900-GFP和pM999-Os01g0913400-GFP,将重组载体分别转化水稻黄化苗原生质体,利用激光共聚焦显微镜进行亚细胞定位观察,定位结果显示:Os01g0815900蛋白定位于细胞质;Os01g0913400蛋白定位于线粒体。本研究将为阐释水稻的PPR蛋白家族的亚细胞定位机理以及初步功能的探索奠定基础,也将促进进一步研究PPR蛋白在水稻生长和发育中的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
•   1.1 PPR蛋白家族简介
•   1.2 PPR蛋白结构特征及分类
•     1.2.1 PPR蛋白结构特征
•     1.2.2 PPR蛋白的分类
•   1.3 植物中PPR蛋白的功能
•   1.4 PPR蛋白的来源和分布
•   1.5 胁迫处理条件下PPR基因的表达分析
•   1.6 PPR蛋白的原核表达研究及亚细胞定位研究
•     1.6.1 PPR蛋白的原核表达研究
•     1.6.2 PPR蛋白亚细胞定位研究
•   1.7 本研究的主要内容与意义
• 第二章 水稻PPR基因盐胁迫下表达量分析与筛选
•   2.1 引言
•   2.2 材料与方法
•     2.2.1 实验仪器与试剂
•   2.3 水稻材料培养
•     2.3.1 生根培养基制备
•     2.3.2 生根操作
•   2.4 研究方法
•     2.4.1 日本晴水稻幼苗盐胁迫实验
•     2.4.2 PPR基因的表达量鉴定
•     2.4.3 目的基因的生物信息学基本分析及克隆鉴定
•   2.5 实验结果与分析
•     2.5.1 日本晴水稻幼苗盐胁迫实验
•     2.5.2 cDNA质量检测
•     2.5.3 PPR基因表达量鉴定
•     2.5.4 目的基因的生物信息学基本分析及克隆鉴定
•   2.6 结论
• 第三章 水稻2个PPR蛋白的原核载体构建及诱导表达
•   3.1 引言
•   3.2 实验材料、仪器、试剂
•     3.2.1 实验材料
•     3.2.2 实验仪器
•     3.2.3 常用培养基及试剂配制
•     3.2.4 质粒提取试剂
•     3.2.5 SDS-PAGE及 Western blot分析所需试剂
•   3.3 实验步骤
•     3.3.1 原核表达载体的构建
•     3.3.2 原核表达及Western blot验证
•   3.4 实验结果
•     3.4.1 pET-30a-Os01g0815900 的原核表达及Western blot验证
•     3.4.2 pET-30a-Os01g0913400 的原核表达及Western blot验证
•   3.5 总结
• 第四章 水稻2个PPR蛋白的亚细胞定位研究
•   4.1 引言
•   4.2 实验材料、试剂及仪器
•     4.2.1 实验材料
•     4.2.2 主要实验试剂及配方
•     4.2.3 实验仪器
•   4.3 实验方法
•     4.3.1 瞬时表达载体的构建
•     4.3.2 水稻黄化苗原生质体的制备及转化
•   4.4 实验结果
•     4.4.1 pM999-Os01g0815900-GFP的载体构建及亚细胞定位
•     4.4.2 pM999-Os01g0913400-GFP的载体构建及亚细胞定位
•   4.5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间参与的学术论文
• 参加的学术会议
• 附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 熊田田

导师: 程钢

关键词: 水稻,亚细胞定位,原核表达

来源: 中南民族大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,生物学,农作物

单位: 中南民族大学

基金: 湖北重点实验室建设基金(2018BFC360),国家自然科学基金委员会资助项目面上项目(31370306),湖北省自然科学重点项目(2015CFA015),中央高校专项基金项目(CZP17080)

分类号: S511;Q943.2

总页数: 87

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