水稻类受体蛋白激酶osrlk381转基因植株表型鉴定及功能初探

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1、硕士学位论文摘要植物体在生长过程中能够接受外界信号分子以及体内细胞间的各种信号，从而通过一系列信号转导途径表现出相应的生理生化反应。第一个植物类受体蛋白激酶(recepto．1ikeproteinkinase，RLKs)，ZMPⅪ基因的成功克隆，拉开了研究者对植物RLKs研究的序幕。随后，研究者发现和分离了大量编码RLKs的基因。目前，拟南芥中已经发现的RLKs约600个，占拟南芥编码蛋白基因数目的约2．15％，在水稻中类发现的类受体激酶家族的成员也有约1130个。虽然植物拥有数量众多的类受体蛋白激酶，但是目前对其功能、信号传导方式和配体识别等还是知之甚少

2、。因此本文对水稻中类受体蛋白激酶OsRL飚81(编码基因Os02919550)开展了生物信息学分析，显性负调控水稻转化植株表型鉴定以及基因功能的初探，得到了以下主要研究结果：(1)利用生物信息学的方法分析了OsRLK381的核酸以及编码氨基酸序列，研究发现OsRLK381是膜蛋白，具有～个跨膜结构域，并含有一个L型凝集素胞外结构域和一个酪氨酸激酶胞内结构域，进化分析表明该基因处在一个独立分支上。(2)以kitaake野生型水稻为材料，采用搭桥PCR的方法克隆得到了OsRLK381全长基因。大小为1776bp，编码591个氨基酸，与预期相符。(3)构建了pC

3、AMBll301．OsRLK381R显性负调控表达载体，通过农杆菌浸染愈伤组织的方法转化水稻，通过潮霉素筛选并利用western-blot，RT-PCR方法鉴定得到3个转基因阳性株系OsRL豳81—1、OsRLK381．12、OsRLK381．17。研究表明阳性转基因植株出现了高杆、长穗等表型，推断在营养生长期该基因通过影响茎节的伸长最终导致得高杆表型；在生殖生长的早期，该基因可能通过影响穗原基的发育从而导致穗的表型。(4)构建了原核表达载体pCold．OsRLK381KN，将其转化宿主菌E．coilBL(21)star，得到原核表达工程菌BL(21)st

4、ar-pCold．OsRLK381KN。使用IPTG诱导OsRLK381KN基因并利用western-blot鉴定，最终在宿主菌E．coliBL(21)star中成功表达融合蛋白OsRLK381KN，分子量约75kD。关键词：类受体蛋白激酶水稻OsRLK381植物凝集素Ⅱ水稻类受体蛋白激酶OsRLK381转基因植株表型鉴定及功能初探AbstractInthegrowthprocess，theplantCanacceptextemalsignalingmoleculesandthevarioussignalsbetweencellsinthebody,whi

5、chthroughaseriesofsignaltransductionpathwaysshowedthephysiologicalandbiochemicalreactions．ThefirstplantreeeptoMikeproteinkinase(RLl<童)，ZMPKlgenessuccessfullycloned，openedthepreludeoftheresearchersonthestudyofplantRLKs．Afterthat，researchersfoundalargenumberofgenescodingandseparatin

6、gofRLKs．Atpresent，about600RLKshavebeenfoundinarabidopsisthaliana．Thatis2．15％ofthenumberofgenesencodingproteinsinthatplant，andabout130inrice．Althoughtheplanthasthehugenumberofreceptorproteinkinases，itsfunction，signaltransmissionwaysandtheligandrecognitionisstillpoorlyunderstoodbyno

7、w．somebioinformaticsanalysis，dominantnegativecontrol，riceplantphenotypeidentificationandgenetransformationfunctionattemptconductedinthispaperofriceproteinkinasereceptorOsRLK381(codinggeneticosoe919550)．Andwegetthefollowingmainresearchresults：(1)Bytheuseofbioinformaticsanalysis，the

8、nucleicacidsandalTlinoacidsOsRLK3