發(fā)布時間：2020-07-12 10:14

【摘要】：WRKY轉(zhuǎn)錄因子是植物特有的轉(zhuǎn)錄因子,通過調(diào)節(jié)激素、靶基因的活性等多種途徑,參與植物的衰老、逆境脅迫響應(yīng)等生理生化過程。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)為實(shí)驗(yàn)材料,運(yùn)用定量PCR、酵母單雜交和轉(zhuǎn)基因等方法,對4個WRKY基因進(jìn)行相關(guān)的研究,初步探索WRKY基因在衰老、逆境脅迫和激素信號調(diào)控通路中發(fā)揮的作用。主要研究結(jié)果如下:1.基因克隆及序列分析從毛竹中克隆出4個WRKY基因,分別命名為PheWRKY1-1、PheWRKY11-2、PheWRKY50-1和PheWRKY76,c DNA序列長度分別為1686 bp、1023 bp、1023 bp和909bp。4個WRKY蛋白不含有信號肽、跨膜結(jié)構(gòu)域,屬于疏水性蛋白,均存在互作的蛋白;上游啟動子區(qū)域含有與逆境脅迫和激素響應(yīng)相關(guān)的作用元件;系統(tǒng)進(jìn)化樹分析和序列比對結(jié)果顯示,這4個WRKY基因與單子葉物種進(jìn)化關(guān)系更近,與雙子葉物種進(jìn)化關(guān)系較遠(yuǎn)。2.亞細(xì)胞定位表達(dá)載體,轉(zhuǎn)化水稻原生質(zhì)體,在激光共聚集顯微鏡下觀察其表達(dá)位置,結(jié)果顯示3個WRKY基因均在細(xì)胞核中表達(dá)。3.轉(zhuǎn)錄活性分析將PheWRKY1-1、PheWRKY11-2和PheWRKY50-1分別克隆到p GBKT7載體中,轉(zhuǎn)化酵母,結(jié)果顯示在酵母中PheWRKY50-1具備轉(zhuǎn)錄自激活活性,而PheWRKY1-1和PheWRKY11-2沒有轉(zhuǎn)錄自激活活性。4.基因表達(dá)分析通過實(shí)時定量PCR實(shí)驗(yàn)對PheWRKY1-1、PheWRKY11-2、PheWRKY50-1和PheWRKY76基因的表達(dá)模式進(jìn)行分析,結(jié)果表明,在不同的組織器官中,各個基因的表達(dá)模式存在明顯的差異,PheWRKY1-1主要在根中表達(dá),PheWRKY50-1集中在葉片中表達(dá);在同株毛竹的葉片中,4個WRKY基因表達(dá)量在老葉中明顯高于新葉,但隨著整體植株的衰老基因表達(dá)量無明顯變化趨勢;在干旱脅迫下,PheWRKY1-1、PheWRKY11-2、PheWRKY50-1和PheWRKY76在莖中均呈現(xiàn)上調(diào)表達(dá),同時PheWRKY50-1和PheWRKY76在葉片中有明顯地上調(diào)表達(dá),PheWRKY1-1和PheWRKY11-2在根部受到誘導(dǎo)表達(dá)量上調(diào);在鹽脅迫下,PheWRKY1-1、PheWRKY11-2、PheWRKY50-1和PheWRKY76基因表達(dá)量在根和莖中均呈現(xiàn)誘導(dǎo)上調(diào);在不同激素(IAA、Me JA、ABA、SA)處理下,PheWRKY1-1、PheWRKY11-2和PheWRKY50-1基因均受到不同程度上調(diào)或下調(diào)表達(dá)。5.轉(zhuǎn)化擬南芥將PheWRKY11-2和PheWRKY50-1基因通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化擬南芥,對轉(zhuǎn)基因植株進(jìn)行不同程度的干旱和鹽脅迫處理,觀察轉(zhuǎn)基因植株的表型。轉(zhuǎn)基因株系在根長、須根數(shù)量和整體長勢等方面都優(yōu)于野生型,植株抗性增強(qiáng)。
【學(xué)位授予單位】：中國林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S795.7
【圖文】：

.3 技術(shù)路線通過查閱不同物種 WRKY 轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物與逆境脅迫響應(yīng)和衰老的相關(guān)文獻(xiàn)關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行毛竹的 WRKY 轉(zhuǎn)錄因子的研究，設(shè)計相關(guān)的研究技術(shù)路線：

PheWRKY1-1、PheWRKY11-2、PheWRKY50-1 和 PheWRKY76 基因 PCRtrophoresis of PCR product for PheWRKY1-1, PheWRKY11-2, PheWRKY50-1WRKY1-1 基因 PCR 產(chǎn)物電泳；B：PheWRKY11-2 基因 PCR 產(chǎn)物電泳；eWRKY50-1 基因 PCR 產(chǎn)物電泳；D：PheWRKY76 基因 PCR 產(chǎn)L2000，泳道 1、2：cDNA 為模板的 PCR 產(chǎn)物。 Electrophoresis of PCR product for PheWRKY1-1; B: the Electrophoresis of-2; C: the Electrophoresis of PCR product for PheWRKY50-1; D: the ElectrheWRKY76;2000; Lane 1, 2: the PCR product based on cDNA template.）的總數(shù)為 42。PheWRKY50-1 CDS 全長 1023 bp，編碼 304 個氨 2 個內(nèi)含子（圖 3-2）， PheWRKY50-1 蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量為

3.2.2 蛋白結(jié)構(gòu)分析PheWRKY1-1 含有的 561 個氨基酸中，271 個為隨機(jī)卷曲，占 48.31%；172 個為 α螺旋，占 30.66%；84 個為延伸鏈，占 14.97%；34 個 β 轉(zhuǎn)角，占 6.06 %。PheWRKY11-2蛋白含有的 340 個氨基酸中，176 個為隨機(jī)卷曲，占 51.76%；79 個為 α 螺旋，占 23.24%；48 個為延伸鏈，占 14.12%；37 個 β 轉(zhuǎn)角，占 10.88%。PheWRKY50-1 含有的 340 個氨基酸中，177 個為隨機(jī)卷曲，占 52.06%；90 個為 α 螺旋，占 26.47%；51 個為延伸鏈，占 15.00%；22 個 β 轉(zhuǎn)角，占 6.47 %。PheWRKY76 含有的 302 個氨基酸中，142 個為隨機(jī)卷曲，占 47.02%；80 個為 α 螺旋，占 26.49%；54 個為延伸鏈，占 17.88%；26 個 β轉(zhuǎn)角，占 8.61%（圖 3-3）。蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的功能，而其中的隨機(jī)卷曲經(jīng)常構(gòu)成蛋白質(zhì)活性部分和特異功能部位，PheWRKY1-1、PheWRKY11-2、PheWRKY50-1和 PheWRKY76 蛋白質(zhì)隨機(jī)卷曲的部分占比例較大，推測與蛋白質(zhì)功能緊密相關(guān)。A

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

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本文編號：2751798