水稻耐冷性相关转录因子osbzip32的功能分析

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1、水稻耐冷性相关转录因子OsbZIP32的功能分析第一章绪论1.1高等植物转录因子研究概述植物在组织和器官发育的生长过程中，对各种环境做出不同的应答反应，从而导致了各种功能基因在空间和时间上的精确调节。转录因子在基因表达过程中起着极其重要的调控作用[6]。转录因子（Transcriptionfactors，TFs）也称为反式作用因子，是一群能专一性地结合于基因特定序列上的、从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子[7]。当植物受到外界环境变化刺激后，例如低温、干旱、激素、高盐、病害及体内细胞发育等，通过一系列传递（第二信使、钙含量变化、磷酸化和脱磷酸化）首先激发转录

2、因子基因的表达，然后转录因子与相关的基因启动子区域中的顺式作用元件产生特异性相互作用，激活RNA聚合酶Ⅱ转录复合物，从而启动相关基因的表达，最后利用基因产物自身的特定功能对外界信号在生理生化等方面做出适当的调节反应[8-9]。植物转录因子一般由DNA结合域、转录调控域、寡聚化位点以及核定位信号等四个功能区域组成[10-11]。植物转录因子可以调控基因的转录表达，其就是通过这些功能区域与启动子顺式作用元件或其他转录因子的功能区域彼此之间相互作用来实现的[12]。DNA结合域（DNA-bindingdomain）是一段保守的氨基酸序列，其决定了转录因子的特异性，可以使转录因子特异性识别并结

3、合顺式作用元件[13]。转录调控域（Transcriptionalregulationdomain）有两种类型，分别为转录激活域和转录抑制域，其决定了转录因子对基因的表达是起激活还是是抑制作用。寡聚化位点（OligomerizationSite）大多是高度保守的氨基酸序列，其与DNA结合域形成一定的空间结构，是不同转录因子彼此发生相互作用的功能区域。植物转录因子之所以具备调控基因表达的能力，正是由于转录因子寡聚化位点的空间构象可以发生改变，其导致转录机制呈现出多样性[14-16]。核定位信号（nuclearLocalizationSignal，NLS）是植物转录因子中一段富含精氨酸和赖

4、氨酸残基的区域，其作用在于调节了转录因子进入细胞核的过程。.1.2bZIP转录因子研究进展碱性区域亮氨酸拉链蛋白bZIP（Basicleucinezipper，bZIP）是转录因子中较大的基因家族之一。bZIP是由一个亮氨酸拉链二聚体结构域和一个DNA结合域组成，bZIP类转录因子广泛存在于所有真核生物中，bZIP类转录因子在不同植物基因组中所含有的数量不同[23]。在拟南芥基因组、豆科植物基因组、水稻基因组中，都发现了大量的bZIP类转录因子，它们参与了包括花的发育、种子的成熟、光信号的转导、植物衰老、以及对各种生物和非生物胁迫的响应等多种生物学过程[24-27]。bZIP转录因子是

5、一类高度保守的蛋白，广泛分布于人、动物、植物、微生物和昆虫中[28]。植物bZIP蛋白的碱性区序列与其他真核生物相比，植物bZIP蛋白之间具有更密切的相关性，表明碱性区域在bZIP蛋白中是进化较早的亚类。bZIP类转录因子基因在植物转录因子中占有较大数量，且在不同植物类型中所含有的成员也不同。.第二章水稻OsbZIP32转基因材料分子检测2.1试验材料2.1.1植物材料水稻OsbZIP32T2代转基因株系、水稻野生型品种，Kitaake（对照材料）。2.1.2酶和试剂KODFX（1U/μL）酶、DL15000Marker和DL2000Mark（Takara公司）；植物基因组DNA

6、提取试剂盒（北京庄盟）。其他生化试剂均为进口或国产分析纯。其中委托上海生工生物工程有限公司合成引物；委托北京华大基因对PCR产物进行测序。2.1.3主要仪器高压灭菌锅(MLS-3750，SANYO)、制冰机(SIM-F140，SANYO)、电子天平（HZX-200，福州华志科学）、超纯水仪（Millipore）、紫外可见分光光度计(U-1900，HITACHI)、微量迷你离心机（FRONTIER5306，0HAUS)、小型台式高速离心机(PICO17，Thermo)、台式高速低温离心机(D-3720，Thermo)、通风橱（GSP-III型，北京成威）、超净工作台（VS-1300L-U

7、，AIRTECH）、可调式微量移液器（Eppendorf）、PCR仪(EDC-810，东胜国际)、电热恒温培养箱(DHP-9052，上海一恒)、金属浴（BG-thermoLT，BAYGENE）、电泳仪(BG-subMIDIcell，北京百晶生物)、凝胶成像系统(Multimage1，AlphalmagerEP)。..2.2试验方法2.2.1种子消毒及打破休眠将上述水稻转基因株系T2代种子及同年收获的水稻野生型品种Kitaake种子置于1%次氯酸