水稻叶绿体蛋白激酶CK2α功能研究

植物CK2蛋白催化的蛋白磷酸化参与了植物细胞中很多重要的生理和细胞过程。但是对于叶绿体CK2α蛋白对于叶绿体功能的调节目前还不清楚。本研究将通过构建地塞米松诱导RNAi技术构建水稻CK2α抑制突变体，并以之为材料，在已有研究工作的基础上，运用细胞学、分子生物学、生物化学、植物生理学，光谱学和蛋白组学等手段，研究CK2α抑制突变体和野生型植株在黄化苗转绿过程中，叶绿体蛋白磷酸化水平，叶绿体结构和功能的变化与差异，以期揭示叶绿体CK2α在黄化苗转绿过程中的重要作用。本研究将有助于为通过调节CK2α的功能提高水稻光合作用打下理论基础。

植物CK2α 蛋白催化的蛋白磷酸化参与了植物细胞中很多重要的生理和细胞过程，但是叶绿体CK2α蛋白对于叶绿体功能的调节目前还不清楚。本研究将CK2α片段连接到pOpOff2(hyg)载体上，构建了地塞米松诱导RNAi载体，并将其转入水稻愈伤组织中。通过抗性筛选、植株再生和生根获得了CK2α受到抑制的转基因水稻。以CK2α活性在地塞米松诱导下受到抑制的突变体为材料，比较CK2α抑制突变体和野生型烟草植株在黄化苗转绿过程中的变化，发现CK2α的抑制导致了转基因植株中叶绿体发育受阻，转基因植株不能正常转绿，电镜切片表明CK2α抑制植株无法形成类囊体膜垛叠结构，通过蓝绿胶电泳结果发现转基因植物无法形成PSI、PSII、Cytb6/f和ATPase复合物。进而我们通过磷酸化多肽比较蛋白组学实验发现叶绿体发育受阻可能是由于29RNP蛋白缺乏磷酸化导致的。本研究初步揭示叶绿体CK2α在叶绿体发育过程中的重要作用，并为以后深入研究CK2α功能提供了重要的转基因材料。