Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/63109
標題: 水稻花粉CDPK激活酵素及其受質蛋白之分子鑑定與功能分析
Molecular Characterization and Functional Analysis of CDPK and Downstream Substrate in Rice Pollen
作者: 呂維茗
關鍵字: 生物科學類
基礎研究
水稻
花粉
結鈣激活酵素
DNA 解旋酵素
基因轉殖植物分析
摘要: 鈣離子是花粉萌發的必要因子,亦是被廣泛研究的次級訊息傳導因子(secondary messenger),然而目前對鈣離子在花粉中訊息傳導過程的研究仍相當有限。先前本實驗室選殖出OSCK1 與OSCK2 兩個僅於成熟花粉中表現的calcium-dependent calmodulin-independent protein kinase (CDPK) 基因,由於OSCK1 基因部份被靜默的水稻呈現花粉皺縮、花粉管萌發比例與種子稔實率均降低的外表型,故判斷OSCK1 基因乃參與調控花粉之發育甚至其萌發過程,上述性狀並伴隨環境不良(例如低溫)而更為明顯。本研究主題之一為進行細胞學實驗深入解析OSCK1 表現量降低究竟如何導致花粉發育失常?其影響的關鍵發育時期與組織結構為何?OSCK1 基因表現量與植株低溫耐受性是否相關?而OSCK1 的生理角色是否具有跨物種的保守性?針對此課題,首先將檢查雙子葉模式植物阿拉伯芥是否具有OSCK1 之同源基因(ortholog)?其T-DNA 插入的突變植株中花粉發育是否異常?檢查包括水稻、阿拉伯芥與其他高等植物OSCK1-like 基因群的表現模式,可以判別高等植物是否具有一個花粉專一性表現的CDPK 基因分支群(clade)?另一方面,由於CDPK 為一激活酵素,細胞中必定有蛋白受質以接受其磷酸化訊息傳導,前期工作中,本實驗室已利用酵母菌雜合分析篩得一個顯著具有交互作用的OSCK1-interacting protein 30 (OIP30)殖系,故本計劃研究主題之二將探討OSCK1 與OIP30 二者之酵素與受質交互作用關係,並闡明其胞內分佈位置是否共同受到特定訊息刺激所調控?最後,由於OIP30 被預測具有RuvB-like DNA 解旋酵素活性,此種基因在酵母菌中被確認是一個重要的必需基因,但在植物中尚未有任何的文獻探討,故於此值得分析OIP30 的生化活性。藉由執行本研究計畫,我們希望部份闡明花粉中自鈣離子訊號、結鈣激活酵素、至激活酵素受質的訊息傳導動作,並透過分析基因轉殖植物性狀,解析此傳導路徑改變對於花粉發育或萌發過程實際產生的影響。
URI: http://hdl.handle.net/11455/63109
其他識別: NSC95-2311-B005-008
文章連結: http://grbsearch.stpi.narl.org.tw/GRB/result.jsp?id=1295892&plan_no=NSC95-2311-B005-008&plan_year=95&projkey=PA9508-1339&target=plan&highStr=*&check=0&pnchDesc=%E6%B0%B4%E7%A8%BB%E8%8A%B1%E7%B2%89CDPK%E6%BF%80%E6%B4%BB%E9%85%B5%E7%B4%A0%E5%8F%8A%E5%85%B6%E5%8F%97%E8%B3%AA%E8%9B%8B%E7%99%BD%E4%B9%8B%E5%88%86%E5%AD%90%E9%91%91%E5%AE%9A%E8%88%87%E5%8A%9F%E8%83%BD%E5%88%86%E6%9E%90
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