蘋果bZIP家族基因的鑒定、表達(dá)分析及葡萄WRKY48基因的功能分析
本文選題:蘋果bZIP基因家族 + 進(jìn)化分析。 參考:《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:蘋果(Malus domestica)和葡萄(Vitis Vinifera)目前已在國內(nèi)外廣泛栽培,但自然條件下,極易受不良環(huán)境的危害從而對生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。利用生物技術(shù)的手段挖掘和利用抗性基因,輔助選育抗性品種,可以有效的提高果品的產(chǎn)量和品質(zhì)。據(jù)報(bào)道,bZIP和WRKY轉(zhuǎn)錄因子是植物中含基因成員較多的兩個(gè)家族基因,在植物的生長發(fā)育,生物和非生物脅迫方面具有重要意義。本研究首次對蘋果基因組中bZIP基因進(jìn)行了鑒定、進(jìn)化和表達(dá)分析。另一方面,從歐美雜種巨峰葡萄(V.labrusca×V.vinifera)中克隆了VlWRKY48,并通過轉(zhuǎn)化擬南芥進(jìn)一步研究了該基因在干旱及白粉脅迫方面的功能。獲得如下研究結(jié)果:1.從蘋果基因組數(shù)據(jù)庫中搜索、鑒定得到了112可能的bZIP基因,并對其進(jìn)行同線性分析,結(jié)果表明,串聯(lián)重復(fù),節(jié)段性重復(fù)及基因組復(fù)制有效的擴(kuò)增了蘋果bZIP基因的家族。蘋果和擬南芥2個(gè)物種基因組中的bZIP基因的同線性分析發(fā)現(xiàn),19個(gè)蘋果bZIP基因和21個(gè)擬南芥bZIP基因位于兩物種的同線性區(qū)域,其中6個(gè)基因?qū)κ?個(gè)蘋果bZIP基因?qū)?yīng)1個(gè)擬南芥bZIP基因,表明它們很可能在2個(gè)物種分化前就存在,起源于共同的祖先;2物種的進(jìn)化樹,根據(jù)擬南芥的分組關(guān)系,結(jié)合蘋果bZIP基因的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將其分為A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,S等11個(gè)亞家族。基因內(nèi)含子外顯子結(jié)構(gòu)分析表明,約20%的蘋果bZIP基因不含內(nèi)含子。一些MdbZIP重復(fù)基因?qū)Φ膬?nèi)含子數(shù)量的差異可能由內(nèi)含子發(fā)生了增加或缺失而引起,進(jìn)而增加了bZIP基因的功能多樣性。通過對蘋果bZIP基因家族A亞組的16個(gè)成員進(jìn)行半定量RT-PCR分析發(fā)現(xiàn),除5個(gè)基因不表達(dá)外,其余11個(gè)基因在10個(gè)待檢測的組織中均有不同水平的表達(dá),表明蘋果A組bZIP基因可能參與蘋果根系和葉片生長,果實(shí)及種子的發(fā)育。干旱和鹽脅迫及5種不同的激素處理下,這11個(gè)基因呈現(xiàn)出上調(diào)或下調(diào)的表達(dá)趨勢,表明它們可能和蘋果對干旱,鹽脅迫調(diào)控有關(guān)。2.以歐美雜種葡萄巨峰的cDNA為模板,克隆得到VlWRKY48基因的cDNA序列,基因Genebank登錄號為XM_002280995.2。序列分析發(fā)現(xiàn)VlWRKY48的開放閱讀框(ORF)長1050-bp,編碼的氨基酸長度349 aa,含1個(gè)WRKY保守結(jié)構(gòu)域,鋅指結(jié)構(gòu)為C2HC型,屬于Ⅲ亞組WRKY基因。通過構(gòu)建pCAMBIA2300-35S-VlWRKY48過表達(dá)載體,并在土壤農(nóng)桿菌的介導(dǎo)下成功轉(zhuǎn)化擬南芥。結(jié)果發(fā)現(xiàn)VlWRKY48過表達(dá)株系在種子萌發(fā)期,幼苗階段及4周齡成苗階段對干旱的抗性較野生型強(qiáng)。此外,對4周齡成年擬南芥接種白粉菌,5 d后發(fā)現(xiàn)過量表達(dá)VlWRKY48提高了擬南芥對白粉菌的抗性。抗病相關(guān)基因的表達(dá)分析結(jié)果表明VlWRKY48可能通過水楊酸(SA)信號途徑正向作用于葡萄對白粉菌的響應(yīng)。
[Abstract]:Genetic analysis of the bZIP gene in the genome of apple and Arabidopsis showed that the genes of bZIP and WRKY were in the same linear region of the two species . It was found that it was possible to control the drought and salt stress in apple . The cDNA sequence was cloned to obtain the cDNA sequence of VWRKY48 gene . The gene Genebank accession No . XM - 002280995 . 2 . The gene Genebank accession number was about 105bp , and the length of amino acid was 349 aa .
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:S661.1;S663.1
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,本文編號:2046112
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