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磷脂酶C(phospholipase C,PLC)是一类能够切割磷脂的水解酶,依据水解底物类型的差异可将其主要分为磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C(phosphoinositide-specific PLC,PI-PLC)和非特异性磷脂酶 C(nonspecific phospholipase C,NPC)。在动物细胞的信号传导中,PI-PLC及其产物三磷酸肌醇(inositol 1,4,5-triphosphate,IP3)和甘油二酯(1,2-diacylglycerol,DAG)均发挥 了极其重要的媒介作用。但是对于磷脂酶C在植物中发挥的功能作用,人们知之甚少。本文通过运用生物信息学、遗传学和分子生物学等方法,对水稻OsPLC1基因的功能作了初步的研究和分析。主要实验结果总结如下:(1)在拟南芥Col背景下利用浸花法构建了OsPLC1异源超表达株系,通过筛选获得了稳定遗传的T3代株系,我们观察了其萌发,营养和生殖生长过程发现其与野生型相比无明显差异。同时在拟南芥AtPLC2杂合体背景下构建了 OsPLC1异源超表达株系,目前正在筛选出plc2-/-背景的过量表达株系。(2)在水稻中通过根癌农杆菌侵染愈伤组织的方法构建了OsPLC 基因的超表达,RNAi,CRISPR/Cas9株系,通过筛选获得了稳定遗传的T3代RNAi和CRISPR/Cas9 株系。(3)通过观察和分析超表达株系发现,OsPLC1的过量表达会导致花药发育过程中小孢子形成异常,无法发育成正常的成熟花粉。并且其成熟花粉的细胞活性要远低于日本晴。(4)通过观察和分析RNAi株系发现,RNAi株系的种子萌发要滞后于日本晴,并且这种萌发滞后会随着外源ABA的施加而增大。当所有株系成长到7天大小时,RNAi株系的株高长度大部分都分布在7 cm数量级以内,并且在株高长度大于12 cm的数量级中,株高大于12 cm的RNAi幼苗数量明显少于野生型(日本晴),当我们将幼苗长度大于12 cm的日本晴和RNAi株系继续培养到60天左右,它们之间并未显现出明显差,不过在长时间光照条件下,RNAi株系相对于日本晴来说会提前开花。(5)构建了OsPLC1的原核表达载体,pGEX-4T1-OsPLC1和pET28-OsPLC1,并从包涵体中复性得到具有活性的GST-tag和His-tag的蛋白。确定了 OsPLC 1在体外能够水解PIP2和PI。(6)在鉴定OsPIX1磷脂酶C活性时,根据磷脂酶C底物和产物的不同化学性质建立了一套简易的检测蛋白的磷脂酶C活性的方式,PI-PLC的底物PIP2或PI以及产物DAG均为脂溶性物质,不溶于水,而另一产物IP3能溶于水。因此,通过有机相(氯仿:甲醇=2:1)来分离出水相,在经碱性磷酸酶的去磷酸化和孔雀石绿定磷法来确定蛋白的磷脂酶C活性。(7)酵母双杂实验和体外Pull-down证明了OsPLC1的C2结构域能够与OsMEK6,OsMPK1,OsMPK5 相互作用。(8)对水稻Nip进行了ABA和IAA的处理,然后检测OsPLC1的表达量,发现ABA处理会导致OsPLC1基因的表达量持续上升,而IAA的处理会使OsPLC1的表达量在12小时瞬时升高。