本文關(guān)鍵詞：普通小麥轉(zhuǎn)錄因子基因TaWRKY35的克隆及功能分析

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【摘要】：【目的】非生物逆境是制約小麥生產(chǎn)的主要因素。WRKY轉(zhuǎn)錄因子是植物特有的轉(zhuǎn)錄因子家族,參與對多種非生物逆境脅迫的應(yīng)答。普通小麥基因組中至少含有200個(gè)WRKY,目前僅對少數(shù)成員的功能進(jìn)行了鑒定。通過克隆小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子TaWRKY35并揭示其功能,為改良小麥的抗逆性提供基因資源�！痉椒ā坷眯←溔LcDNA數(shù)據(jù)信息,從強(qiáng)抗旱小麥品種旱選10號中克隆逆境脅迫應(yīng)答轉(zhuǎn)錄因子基因TaWRKY35;采用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù),分析目標(biāo)基因在不同發(fā)育時(shí)期、不同組織器官中的表達(dá)水平,以及在PEG-6000、NaCl、ABA和低溫等逆境脅迫下的表達(dá)模式;構(gòu)建目標(biāo)基因與GFP融合的表達(dá)載體,轉(zhuǎn)化小麥原生質(zhì)體,以確定目標(biāo)蛋白在細(xì)胞中的作用位置;構(gòu)建TaWRKY35過表達(dá)載體,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)化擬南芥,揭示目標(biāo)基因的功能�！窘Y(jié)果】TaWRKY35的開放閱讀框全長1 134 bp,編碼377個(gè)氨基酸的蛋白。TaWRKY35的N端有一個(gè)典型的WRKY結(jié)構(gòu)域,C端有一個(gè)C2HC型的鋅指結(jié)構(gòu)域,屬于WRKY家族第Ⅲ亞家族。測序發(fā)現(xiàn)Ta WRKY35編碼區(qū)序列非常保守,在32份多態(tài)性較高的六倍體小麥材料中未檢測到DNA多態(tài)性。TaWRKY35在小麥的不同發(fā)育時(shí)期、不同組織中均有表達(dá),其中在幼苗根基部表達(dá)量最高,約為苗期葉片中表達(dá)量的26倍;其次為幼芽根基,約為苗期葉片中表達(dá)量的21倍;接下來依次為孕穗期莖節(jié)、孕穗期穗、芽期根、孕穗期根、苗期根、胚芽、孕穗期葉片,而在幼苗葉片中表達(dá)水平最低;同時(shí)在ABA、NaCl、PEG和低溫脅迫條件下,小麥幼苗TaWRKY35的表達(dá)量均顯著上升,表明TaWRKY35參與對4種逆境脅迫的應(yīng)答,但在不同脅迫條件下表達(dá)模式差異顯著,其中對鹽脅迫最敏感。亞細(xì)胞定位發(fā)現(xiàn),TaWRKY35特異定位在細(xì)胞核上,是典型的核定位蛋白。在高鹽脅迫條件下,TaWRKY35過表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥子葉白化率顯著低于對照,Ta WRKY35過表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥的細(xì)胞膜穩(wěn)定性和幼苗存活率均顯著高于野生型對照,表明Ta WRKY35能增強(qiáng)植物的耐鹽性�！窘Y(jié)論】Ta WRKY35編碼蛋白含有WRKY和C2HC結(jié)構(gòu)域,為WRKY家族第Ⅲ亞家族成員。TaWRKY35在小麥發(fā)育的不同時(shí)期、不同組織中均有表達(dá),且受ABA、PEG、NaCl及低溫等逆境脅迫誘導(dǎo)。過表達(dá)TaWRKY35能顯著提高轉(zhuǎn)基因擬南芥的耐鹽性。
【作者單位】： 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院;中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所/農(nóng)作物基因資源與基因改良國家重大科學(xué)工程/農(nóng)業(yè)部農(nóng)作物種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)(2011AA100501) 北京市自然科學(xué)基金(BJNSF6132030)
【分類號】：S512.1
【正文快照】： 0引言【研究意義】小麥?zhǔn)鞘澜缟现匾募Z食作物之一,干旱、高鹽、極端溫度等非生物逆境是制約小麥生產(chǎn)的主要因素�？寺】鼓婊�,揭示其功能是利用現(xiàn)代生物技術(shù)改良小麥抗逆性的前提和基礎(chǔ)�！厩叭搜芯窟M(jìn)展】遭受逆境脅迫時(shí),植物在分子、細(xì)胞和生理水平產(chǎn)生一系列變化以適應(yīng)不

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本文編號：1205067