水稻中茉莉素受体基因oscoi1a的克隆与功能研究

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1、水稻中茉莉素受体基因OsCOI1a的克隆与功能研究第一章文献综述和研究的目的意义1.1植物内源激素-茉莉素植物在土地中开始生根发芽到开花结果，会不断的受到来自各种外界环境的影响与侵烛，在它们长时间与自然搏斗和自我进化的过程当中，植物在应对外界各种生物与非生物胁迫时会产生的不同反映，被一个复杂的激素网络所调节，植物激素的调节就是植物最直接的应对方式之一。在植物体内合成的，对植物生长发育和免疫防御等并有显著作用的几类微量有机化合物被称为植物激素⑴。在植物的整个生长发育过程中，激素的浓度、运输以及分布等控制了植物的整个发育过程，协调着它们与不同环境因子之间的各种相互作用。较早发

2、现的比较常见的几种植物激素包括生长素、脱落酸、细胞分裂素、乙稀、赤霉素和油菜素内醋等等，而新型植物激素茉莉素因具有其独特的性质和生理功能而逐渐成为近二十年来的热门研究对象。茉莉素（Jasmonates，JAs)，最早被科学家从茉莉属(Jasminum)的素馨花中提炼出来，它是花朵芳香的主要物质，作为茉莉花香味的主要组分[2]。茉莉素（Jasmonates，JAs)来自于亚麻酸，是具有环戊焼酮结构的一种较为新型的植物激素之一，于植物界包括在藻类、蕨类、裸子植物和被子植物等中普遍存在，它是一种调节植物对生物和非生物胁迫做出反应以及调节一些生长发育特性的至关重要的信号分子[3]

3、。茉莉素的化学结构示意图如下(图1)，科学家们发现它从a-亚麻酸(18:3)中合成[3]。茉莉酸甲酷(methyljasmonate，MeJA)、茉莉酸(jasmonicacid,JA)>茉莉酸异亮氨酸(jasmonoyl-isoleucine,JA-Ile)以及由JA衍生出来的一系列具有相似生物活性的化合物均统称为茉莉素[4]。其中茉莉素家族的主要代表之一就是茉莉酸，茉莉酸属于不饱和脂肪酸。在1962年Demole首次把茉莉酸从茉莉属素馨花中分离鉴定出来所以将其命名为茉莉酸，同时它也是一种芳香物质[5]。茉莉素主要包括茉莉酸异亮氨酸（jasmonicacid-is

4、oleucine,JA-Ile)、茉莉酸（jasmonicacid)、茉莉酸甲酯（methyl-jasmonicacid，MeJA)、12-氧-植物二稀酸（(9S,13S)-12-oxo-phytodienoicacid，OPDA)等环戊酮衍生物（图1-1).1.2茉莉酸的生物功能不同的植物激素都具有其独特的生物性质和生理功能，比如赤霉素具有能够促进种子萌发、抑制叶片并调节果实衰老等作用；脱落酸对种子休眠与成熟、气孔开关和胁迫反应等具有调节作用；生长素能够影响顶端优势和生长向性等；细胞分裂素能够促进细胞分裂和分化等；乙炼可以调节果实成熟，并对其成熟不可或缺；油菜素内酷能够

5、促进植物生长并可以提高植物抗逆性等；水杨酸在植物的逆境胁迫中也具有重要作用。科学家的研究表明茉莉素在某些方面可以促进苹果和番燕果实的成熟，其主要原因可能是茉莉酸可以诱导乙稀合成酶的产生，并促进了乙稀的生成[7]。另外茉莉酸还可以诱导甘薯块根和马铃薯块莲的形成，大蒜和洋葱麟基的形成，同时也能控制大豆根垄的有限生长。并在某种程度上能调节气孔的开放和诱导卷须的生成等等[8]。近年来研究表明茉莉素在花粉发育过程中起重要作用。茉莉酸合成途径之中的突变体中蹄选出来的fad和opr3他们都不能够合成茉莉酸，都表现出雄性不育的性状。这些茉莉素突变体雄荡发育到花发育12期可以产生三细胞的花

6、粉，但从花发育的13期开始，具体表现在雄蓉的花丝不能正常伸长、雄蓉高度不能够触及到雌蓉的柱头、且花粉也没有任何活力或者是花粉中的花药不能在开花的时候正常裂开，就算等到花药正常裂开时，花朵已经没有了生育能力，如此便导致植物雄性不育，但当喷施外源的茉莉素后，突变体可以恢复雄性育的表型。第二章实验材料和方法2.1实验材料2.1.1菌株与质粒植物材料为拟南芥coil-1杂合突变体；(hCOlla的CDS序列通过PCR技术从野生型水稻日本晴的cDNA扩增得到；植物双元载体pMYC2;大肠杆菌￡co//DH5a;农杆菌GV3101,均为本实验室保存。2.1.2实验试剂限制性内切酶、T

7、4DNA连接酶等购自NEB公司；引物由上海生工生物工程有限公司合成；抗体等astermix、DNA回收试剂盒等克隆相关试剂盒购自天根生化科技有限公司；EDTA、甘氨酸、Tdash;琉基乙醇、TritonX-100、购自华美生物公司；FastPfo高保真DNA聚合酶、DNAmarker、Acr、Bis、SDS、NBT、BCIP、反转录试剂盒等为全式金公司产品；羊抗鼠金标二抗（10rnn)、Tris、甘氨酸、MES以及MS固体粉末为Sigma产品；限制性内切酶EcoJn、Saml、Xcml、Sad、Kpnl、dNTPmixture