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水稻木聚糖酶抑制蛋白RIXI功能及其在植物防御中的作用机理研究

水稻木聚糖酶抑制蛋白RIXI功能及其在植物防御中的作用机理研究
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  • 批准号:30971702
  • 批准年度: 2009年
  • 学科分类:作物生长发育生理(C130201) |
  • 项目负责人:翁晓燕
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:浙江大学
  • 资助金额:30万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2010年01月01日 至 2012年12月31日
  • 中文关键词: 水稻;木聚糖酶抑制蛋白;RIXI;植物;防御
  • 英文关键词:xylanase inhibitor protein;rice;RNAi;gene expression;plant defense

项目摘要

中文摘要

2005年人们发现了水稻木聚糖酶抑制蛋白RIXI,但迄今为止不了解其特性、功能及其与水稻内源木聚糖酶的关系。我们已经克隆和体外表达了水稻RIXI基因,并获得了RIXI过量表达的转基因水稻株系,研究表明RIXI的表达与植物抗性提高密切相关。在此基础上,本项目将进一步开展水稻木聚糖酶抑制蛋白RIXI与内源酶关系及在水稻生长发育中的功能研究。首先,利用体外重组蛋白RIXI研究RIXI对水稻内源木聚糖酶的影响;第二,酵母双杂交研究水稻木聚糖酶抑制蛋白RIXI与内源木聚糖酶X-I的互作关系;第三,利用转基因技术获得RIXI基因knock-down和过量表达的水稻突变体,探讨水稻抑制蛋白RIXI表达对水稻生长发育和抗病相关基因表达的影响,旨在阐明水稻木聚糖酶抑制蛋白RIXI在生长发育和植物防御中的作用机理,对提高水稻抗病性意义重大。

结题摘要

克隆了水稻木聚糖酶抑制剂基因RIXI,导入毕赤氏酵母中表达,获得纯化的木聚糖酶抑制蛋白RIXI,利用体外重组蛋白RIXI研究了RIXI对水稻内源木聚糖酶的影响。构建了RIXI与水稻内源木聚糖酶的酵母双杂交载体,研究表明木聚糖酶抑制蛋白RIXI主要抑制外源微生物的木聚糖酶,对水稻内源木聚糖酶的作用微弱。从水稻不同生长时期的水稻茎、叶中提取水稻内源木聚糖酶,利用体外表达的重组蛋白RIXI,研究了RIXI对水稻内源木聚糖酶的影响。 构建了水稻RIXI- RNAi和过量表达载体,利用转基因技术获得了RIXI基因knock-down和过量表达的转基因水稻突变株系,研究表明基因过量表达对转基因水稻种子萌发、植株形态和生长发育无显著负面的影响,对植物抗病性有影响。在RIXI过量表达的转基因水稻株系中, RIXI基因过量表达激发了抗病相关基因(OsPR1a、 OsPR1b、PR4和Cht-3等)的表达,同时体内H2O2水平以及防御反应酶(CAT、POD、SOD等)也发生变化,从而提高转基因水稻的抗病性,为培育抗病水稻新品种提供又一途径。

评估说明

    国家自然科学基金项目“水稻木聚糖酶抑制蛋白RIXI功能及其在植物防御中的作用机理研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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