水稻ABC1激酶ABC1K3的突变体分析

摘要：ABC1（Activity of bc1 complex）家族是一个大的、功能多样的蛋白质家族，其成员普遍存在于原核和真核生物中。水稻基因组含有 16 个推定的 ABC1 激酶基因，但其功能目前尚不明确。本研究利用 T-DNA 插入突变体对水稻 ABC1 激酶 ABC1K3 的生理和分子功能进行了鉴定。结果表明，osabc1k3纯合突变体的株高、育性和叶片叶绿素含量都显著下降，并且在强光处理下出现了严重的黄化和枯死表型，这说明osabc1k3突变体植株对强光处理更加敏感。Real-time PCR结果表明，osabc1k3基因突变影响了叶绿体异戊二烯酯合成相关基因的表达。这些结果表明，OsABC1K3激酶可能在叶绿体异戊二烯酯合成和强光胁迫应答中发挥重要作用。55870
毕业论文关键词：水稻，ABC1基因，T-DNA插入突变体，强光胁迫，异戊二烯酯合成Abstract: ABC1 (activity of bc1 complex) family is a large and functionally perse protein family, whose members are widely found in prokaryotes and eukaryotes. The rice genome contains 16 putative ABC1 kinase genes, but their function remains illusive. In this study, the OsABC1K3 kinase was characterized using T-DNA insertion mutants. The osabc1k3 mutants harbored decreased plant height, fertility and leaf chlorophyll contents and exhibited severe degreening and necrosis under high light treatment. Real-time PCR analysis showed that osabc1k3 mutation affected the expression of chloroplast prenyllipid biosynthetic pathway genes. These results suggested that OsABC1K3 might play essential roles in chloroplast prenyllipid biosynthesis and high light stress response.
Keywords: rice, ABC1 gene, T-DNA insertion mutant, high light stress, prenyllipid biosynthesis

1引言...3

2材料和方法3

2.1植物材料.3

2.2强光处理.3

2.3叶绿素含量测定.4

2.4Real-timePCR实验.4

3结果与分析4

3.1osabc1k3突变体表型分析..4

3.2osabc1k3突变体对强光处理更加敏感...5

3.3osabc1k3基因突变影响了叶绿体异戊二烯酯合成基因的表达6

结论...7

参考文献..8

致谢.10
1 引言 ABC1（Activity of bc1 complex）家族是一个大的、功能多样的蛋白家族，其成员普遍地存在于原核和真核生物中[1]。在原核和真核生物线粒体中ABC1蛋白参与辅酶Q的合成，而后者是线粒体呼吸电子传递链的电子载体和脂溶性抗氧化剂[2-4]。ABC1 基因最早从酿酒酵母（标准命名为 COQ8）中分离出来，并且其在呼吸作用中起着重要作用。其基因失活造成酵母呼吸缺陷[5]。与酵母相比，植物类 ABC1 蛋白具有更多功能[6-7]。拟南芥叶绿体AtOSA1 与蓝藻 ABC1 激酶的亲缘关系比线粒体 ABC1 蛋白更近[6]，这意着 ABC1 蛋白具有叶绿体和线粒体两种不同的起源[1]。然而，在进化的过程中 ABC1 蛋白具有的强保守性，表明它们有非常保守和基本的功能。拟南芥基因组包含17个具有典型 ABC1结构域的基因。其首个成员ABC1At通过互补酵母 abc1 突变体而分离出来，说明其与线粒体 ABC1 激酶具有相似功能并在辅酶 Q 的合成中发挥重要作用。拟南芥叶绿体质体小球蛋白组分析鉴定出6个 ABC1激酶含有典型的ABC1结构域[8]。Manara等[9]报道，叶绿体 AtSIA1 和 AtOSA1激酶调控叶绿体铁离子分布和异戊二烯酯的合成，并参与氧化胁迫的应答。而 Martinis 等[10]报道，拟南芥质体小球ABC1K3 激酶通过磷酸化维生素 E 合酶（TC）调控维生素 E 的代谢。Lundquist 等[11]研究表明源'自:751-/论|文'网"]www.751com.cn，ABC1K3和 ABC1K1激酶能形成一个复合体，并调控类囊体重建、异戊二烯酯代谢和胁迫应答。abc1k1/abc1k3双突变体在强光胁迫下快速黄化，而抗氧化胁迫相关蛋白的表达没有发生变化，说明这种强光胁迫表型独立于细胞抗氧化胁迫系统。因此，叶绿体 ABC1激酶可能具有多种不同功能。水稻基因组含有 16 个推定的 ABC1 激酶基因，但其功能目前尚不明确。已有研究表明，至少有 7 个水稻 ABC1 激酶定位于叶绿体中[12]。本研究对叶绿体 OsABC1K3 激酶的T-DNA插入突变体的农艺性状和强光处理下的表型进行了初步分析，为进一步查明其生理和分子功能奠定了基础。 2 材料和方法 2.1 植物材料从水稻 T-DNA 插入序列数据库（http://signal.salk.edu/cgi-bin/RiceGE）获得 osabc1k3突变体。突变体亲本粳稻品种Dongjin作为野生型对照。水稻ABC1激酶ABC1K3的突变体分析:http://www.751com.cn/shengwu/lunwen_60235.html