稻瘟菌诱导性水稻PR蛋白cDNA的克隆及过氧化物酶OsCPX2的诱导动态

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1、中国农业大学硕士学位论文稻瘟菌诱导性水稻PR蛋白cDNA的克隆及过氧化物酶OsCPX2的诱导动态姓名：蔡剑英申请学位级别：硕士专业：植物病理学指导教师：彭友良2002.6.1中文摘要／【已有的研究显示，植物在受到病原物侵染时可以产生一系列复杂的生理生化反应，这些反应大多数是由一系列植物基因的转录活化所介导的，其中包括许多植物的防卫基因及其它一些可能涉及植物与病原物识别，信号转导和防卫基因转录起始等相关的基因。从转录水平研究植物-病原物互作过程中植物基因的诱导表达。一方面为揭示植物．病原物互作机理提供重要

2、线索，另一方面，分离这些病原物诱导性植物基因的cDNA(complementaryDNA)克隆，可以为植物抗病基因工程提供必要的材料。1，厂在本研究中#作者等通过反向扣除-差别杂交的方法(彭友良、赵文生，未发表)，先以健叶总RNA反转录的cDNA为探针，筛选非亲和性稻瘟菌诱导的稻叶cDNA文库，剔除掉阳性克隆，保存非阳性克隆；再分别以非亲和性稻瘟茵131生理小种侵染诱导的稻叶和健叶的总RNA反转录的cDNA为探针，对保存的非阳性克隆进行反向Northern确认，并对确认的克隆进行序列测定及序列同源性分析

3、以鉴定这些克隆分别与哪类蛋白同源。利用该方法，作者等从非亲和性稻瘟菌侵染诱导的稻叶cDNA文库中共分离了2179个稻瘟菌诱导性cDNA克隆，对其中的1200个克隆进行了一端测序以及序列BLAST数据库查询后发现，有53个阳性克隆与报道的水稻或其它植物的PR(Pathogen-related)蛋白基因有很高的同源性。根据序列的比较与特征分析，推测这53个诱导性cDNA克隆可能编码PR-I、PR-2、PR．3、PR一5、PR-6、PR．8、PR-9和PR-10等PR蛋白；其中有3个克隆与大麦的PR蛋白有很高

4、的同源性，可能为新鉴定的水稻PR蛋白基因。在此基础上，作者对其中一，个全长eDNA进行了全序列测定和分析。雠果表明：该cDNA全长为1336bp，具有完整＼的开放阅读框，其编码产物具有360个氨基酸：核苷酸序列和推定的氨基酸序列均与报道的水稻一阳离子过氧化物酶基因OsCPXl一致性高达97％。Southern杂交表明：水稻基因组可能含有4个该基因的同源类似物：Northern杂交表明：该基因在根中具有高转录水平，而在茎、花、叶中则没有该基因的表达；非亲和性和亲和性稻瘟菌侵染都能强烈诱导该基因的表达{Uv

5、、伤害也可诱导该基因转录体的累积；此外，水杨酸(SA)、荣莉酸甲酯(MeJA)能诱导该基因的微弱表达，而脱落酸则不能诱导它的转录。此结果表明：该基因表达具有器官特异性和稻瘟菌侵染可诱导性，该基因启动子可作为水稻抗病基因工程的后选材料加IIf以利用。另外，本研究还以这53个克隆中的分别与PR-3、PR-8和PR-10b同源的三个克隆的PCR产物的回收片段混合为探针，筛选非亲和性稻瘟菌侵染诱导的水稻抗病cDNA～文库，共获得40个阳性克隆。}’关键词：水稻反向扣除-差别杂交非亲和性稻瘟菌过氧化物酶Abstr

6、actPlantsshowaseriesofcomplexphysiologicalandbiochemicalchangesinresponsetopathogenattack-Mostoftheseresponsesaremediatedbyactivationofplantgenesincludingvariousdefensegenesandthoseinvolvedintheprocessofpathogenrecognition，signaltransductionandinitiation

7、oftranscription．Isolationandfunctionidentificationofpathogen-inducedplantgenesarerequiredtorevealmechanismsunderlyingplant—pathogeninteractionsandwillprovidecandidategenesforengineeringdiseaseresistanceincrops．Atotalof2179inducedeDNAswereobtainedbysubtra

8、ctive—differentialscreeingfromariceeDNAlibrary,whichwasconstructedfrommRNAofriceleaves(OryzosativaCV．Aichiasachi)infectedwithMagnaporthegriseastrain131．1200ofthecloneshadbeensequencedandanalyzedand53cloneswerefoundtoshareh