Cic1蛋白在调控植物低温耐性中的应用_2

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株;图IB 为野生型水稻(WT)和突变体(CiCl)的叶绿素含量分析。
[0082] 图2为不同溫度条件下野生型水稻(WT)、突变体(Cicl)及互补植株(cicl+CICl) 的叶绿体超微结构。
[0083] 图3为不同溫度条件下野生型水稻(WT)和突变体(Cicl)的Fv/Fm。
[0084] 图4为不同溫度条件下野生型水稻(WT)和突变体(CiCl)的C〇2同化速率。
[0085] 图5为免疫印迹检测不同溫度条件下野生型水稻(WT)、突变体(CiCl)和互补植株 (cicl+CICl)的叶绿体蛋白。图5A为30°C条件下野生型水稻(WT)、突变体(Cicl)和互补 植株(cicl+CICl)的叶绿体蛋白;图5B为22°C条件下野生型水稻(WT)、突变体(Cicl)和 互补植株(cicl+CICl)的叶绿体蛋白。
[0086] 图6为不同溫度条件下野生型水稻(WT)、突变体(Cicl)和互补植株(cicl+CICl) 的类囊体膜蛋白BN-PAGE。图6A为BN-PAGE-向电泳。图6B为BN-PAGE二向电泳。
[0087] 图7为CICl蛋白的亚细胞和生化定位。图7A为GFP亚细胞定位;图7B为叶绿体 生化定位。
[0088] 图8为不同溫度条件下野生型水稻(WT)和突变体(CiCl)的叶绿体光系统相关基 因的转录情况。图8A为CICl基因在水稻中的组织表达特异性分析;图8B为CICl基因不 同溫度条件下的表达情况;图8C为RT-PCR检测叶绿体光合作用相关基因的表达;图8D为 实时巧光定量PCR检测叶绿体光合作用相关基因的表达。
[0089] 图9为不同溫度条件下野生型水稻(WT)和突变体(CiCl)的活性氧清除系统相关 酶活性的测定。
[0090] 图10为不同溫度条件下野生型水稻(WT)和突变体(CiCl)体内的G甜含量分析。
[0091] 图11为不同溫度条件下野生型水稻(WT)、突变体(CiCl)、互补植株(cicl+CICl) 和Ts代转CICl水稻纯合株系0E2的表型及叶绿素含量。
【具体实施方式】
[0092] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
[0093] 下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
[0094] 下述实施例中的野生型水稻日本晴(0.sativassp.japonica)在文献"Gong,L. H.etal.ProgressinGeneticResearchintoGrainShapein民ice.ChinBull Bot,2011,46化):597-605"中公开过,公众可从中国科学院植物研究所获得。 阳0巧]下述实施例中的GFP表达载体地1221在文献"Chiweiet.al.The pentratricopeptiderepeatproteinDELAYEDGREENINGIisinvolvedinthe regul曰tionofe曰rlychloropl曰stdevelopment曰ndchloropl曰stgeneexpressionin Ar油idopsis.Plant地ysiology. 2008"中公开过,公众可从中国科学院植物研究所获得。
[0096] 下述实施例中的梗稻日本晴EMS诱变库在文献"Liuet.al.OsSPXlsuppresses thefunctionof0sPHR2intheregulationofexpressionof0sPT2andphosphate homeostasisinshootsofrice.PlantJ. 2010"中公开过,公众可从中国科学院植物研究 所获得。
[0097] 下述实施例中的PSN1301载体(含潮霉素B抗性基因)在文献"Sunet.al. FormationofDEG5andDEG8complexesandtheirinvolvementinthedegradation ofphotodamagedphotosystemIIreactioncenterDlproteininArabidopsis.Plant cell2007"中公开过,公众可从中国科学院植物研究所获得。
[0098] 下述实施例中的pSN1301 载体在文献"Sunet.al.F'ormationofDEG5andDEG8 complexesandtheirinvolvementinthedegradationofphotodamagedphotosystem IIreactioncenterDlproteininArabidopsis.Plantcell2007"中公开过,公众可从 中国科学院植物研究所获得。
[0099] 下述实施例中的农杆菌C58菌在文献"Qii.et.al.Hiepentratricopeptide repeatproteinDELAYEDGREENINGlisinvolvedintheregulationofearly chloroplastdevelopmentandchloroplastgeneexpressioninArabidopsis.Plant physiology. 2008"中公开过,公众可从中国科学院植物研究所获得。
[0100] 实施例1、CICl蛋白在提高植物低溫耐性中的应用 阳101] -、突变体(CiCl)的获得
[0102] 从梗稻日本晴EMS诱变库中得到一个低溫敏感突变体,将其命名为 cicKchillingin化cedchlorosis1)。通过测序表明:和野生型日本晴相比,突变体 (CiCl)仅是序列表中序列1所示的CiCl基因的第379位核巧酸发生突变,由G突变成A, 从而造成了谷氨酸巧)突变为赖氨酸化),突变体(Cicl)基因组的其余序列与野生型日本 晴全部相同。 阳103] 二、互补植株(cicl+CICl)的获得 阳104] 1、重组载体的构建
[0105] (1)用限制性内切酶EcoRI和BamHI对含有目的基因的日本晴CDNA克隆进行双 酶切,回收得到大小为1. 5化的DNA片段。
[0106] (2)用限制性内切酶EcoRI和BamHI对PSN1301载体(含潮霉素B抗性基因) 进行双酶切,回收得到大小为8. 9化的骨架载体。 阳107] 做利用T4连接酶连接步骤(1)获得的大小为1. 5化的DNA片段和步骤似获得 的大小为8. 9化的骨架载体,得到重组载体PSN1301-CIC1。
[0108] 对重组载体PSN1301-CIC1进行测序,测序结果表明:重组载体PSN1301-CIC1为将 序列3所示的DNA分子替换PSN1301载体的EcoRI和BamHI酶切位点间的DNA片段,且 保持PSN1301载体的其他序列不变得到的载体。
[0109] 2、重组菌的获得
[0110] 通过电击的方法分别将上述重组载体PSN1301-CIC1和PSN1301载体转入农杆菌 C58 中,得到重组菌PSN1301-CIC1/C58 和重组菌PSN1301/C58。 阳111] 3、互补植株(cicl+CICl)
[0112] 分别用步骤2获得的重组菌PSN1301-CIC1/C58和重组菌PSN1301/C58侵染上述 步骤一获得的突变体(Cicl),分别得到互补植株(cicl+CICl)和对照植株。具体步骤如下:
[0113] (1)将步骤一获得的灌浆约15-20天的突变体(CiCl)的巧粒表面进行消毒(75% 乙醇1分钟,33 %次氯酸钢加1滴吐溫1. 5-2小时)。
[0114] 似在严格灭菌的超净台挤出幼胚大面朝上放入N6培养基,28°C避光培养4-6天 诱导胚性愈伤组织。
[0115] (3) 4-6天后将重组菌PSN1301-CIC1/C58和重组菌PSN1301/C58培养扩大至OD为 0. 6-0. 8。 阳116] (4)低溫4°C4000巧m离屯、IOmin收集菌体,用含有100yMAS(乙酷下香酬)的 AAM悬浮液悬浮。
[0117] (5)将愈伤转入无菌小培养皿,悬浮液浸染愈伤20分钟,期间轻轻摇匀几次。
[0118] (6)将菌液吸干后把愈伤放置于含有100yMAS(乙酷下香酬)的N6D2C培养基上 28°C避光共培养36-48小时。
[0119] (7)去根和芽后用含有25mg/L潮霉素B和600mg/L头抱的CCS培养基筛选抗性愈 伤14天,28°C避光培养。
[0120] (8)再用含有50mg/L潮霉素B和300mg/L头抱的CCS培养基筛选抗性愈伤28天, 其间继代一次,28°C避光培养。 阳121] (9)获得的抗性愈伤经CCA培养基预分化培养14天,28°C避光培养。 阳12引 (10)获得的抗性愈伤经MSR培养基分化26°C光照培养直至成苗,14天继代一次。 [0123] (11)小苗在1/2MS培养基上26°C光照培养,生根壮苗30天左右,移栽至大田培 养,分别得到互补植株(cicl+CICl)和对照植株。 阳124] 4、互补植株(cicl+CICl)的分子鉴定 阳1巧]对上述步骤3获得的互补植株(cicl+CICl)和对照植株进行PCR鉴定(PCR鉴定 的引物为潮霉素基因的一对引物:F2:5' -AAAAAGCCTGAACTCACCGC-3' 和R2:5'-CGAAATTGCC GTCAACCAAG-3' )。 阳1%] PCR鉴定结果表明:互补植株(cicl+CICl)PCR扩增得到大小为5(K)bp的条带,而 对照植株扩增不到大小为5(K)bp的条带。说明本发明得到表达CICl蛋白的突变体(CiCl)。 阳127]=、突变体和互补植株的低溫耐性的检测 阳12引 1、叶绿素含量 阳129] 将野生型水稻(WT)、突变体(Cicl)和互补植株(cicl+CICl)的幼苗在不同溫度 (20°C、22°C、24°C、26°C、28°C、3(rC)下进行处理,处理一周后,观察野生型水稻(WT)、突变 体(Cicl)和互补植株(cicl+CICl)在不同溫度下(20°C、22°C、24°C、26°C、28°C、30°C)的 表型,并检测野生型水稻(WT)、突变体(CiCl)和互补植株(cicl+CICl)在不同溫度下新生 叶的叶绿素含量,检测的具体步骤参照文献"张其德.1985"中的方法。
[0130] 结果如图1所示:从图1可W看出:在24°CW上时野生型水稻(WT)、突变体(CiCl) 和互补植株(cicl+CICl)的表型基本一样,叶绿素含量也无明显差异;而当处理
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