ZFP36互作蛋白基因OsGRP1的克隆及其在ABA诱导的抗氧化防护途径中的功能分析

摘要

[目的]本文通过对水稻甘氨酸富集基因OsGRP1的研究,从分子角度及生理遗传角度分析其在ABA诱导的抗氧化防护中的作用,并探究OsGRP1是否影响植物抗氧化防护与植物细胞壁发育。[方法]克隆基因分别构建相应重组质粒,用酵母双杂交试验(yeast two-hybrid,Y2H)研究转录因子ZFP36是否与OsGRP1蛋白水平互作,并通过GST pull-down(glutamine-S-transferase pull-down)、免疫共沉淀Co-IP(coimmunop-recipitation)、双分子荧光互补试验(bimolrcular fluorescence complementation,BiFC)辅证互作的真实性。观察ABA和H_(2)O_(2)条件下不同时间处理野生型水稻幼苗后OsGRP1转录水平表达的变化情况,鉴定OsGRP1转基因材料并测定突变体中与抗氧化防护相关的CAT和SOD活性及OsCatB基因和OsSodCc2基因的表达量,利用遗传材料分析在干旱和氧化胁迫下的耐逆性。[结果]OsGRP1基因的CDS序列为642 bp,编码214个氨基酸。通过Y2H、GST pull-down、Co-IP、BiFC证实OsGRP1与ZFP36互作的真实性。ABA和H_(2)O_(2)等处理均可诱导OsGRP1基因的表达上调。超表达OsGRP1基因可以提高抗氧化防护酶CAT和SOD活性及诱导OsCatB和OsSodCc2基因上调表达,并且OsGRP1-OE水稻在干旱和氧化胁迫下的存活率明显高于野生型水稻,而OsGRP1-KO水稻在干旱和氧化胁迫下的存活率明显低于野生型水稻,证明超表达OsGRP1基因增强了水稻对干旱胁迫和氧化胁迫的耐受性。[结论]OsGRP1参与ABA诱导的抗氧化防护途径并增强了水稻对干旱和氧化胁迫的耐性。