WRKY轉(zhuǎn)錄因子參與調(diào)控與植物免疫反應(yīng)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄重編程,對(duì)植物抗病性發(fā)揮調(diào)控作用。為了解析WRKY在野生角瓜對(duì)根結(jié)線蟲（RKN）抗性中的作用,通過RT-PCR并結(jié)合RACE技術(shù)從角瓜根系中克隆CmWRKY20全長(zhǎng)cDNA序列,采用DNAStar和DNAMAN進(jìn)行氨基酸序列與系統(tǒng)進(jìn)化分析,通過qRT-PCR進(jìn)行基因表達(dá)分析,利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的煙草葉片細(xì)胞轉(zhuǎn)化法進(jìn)行編碼蛋白的亞細(xì)胞定位。結(jié)果表明,CmWRKY20轉(zhuǎn)錄因子cDNA序列全長(zhǎng)1 603 bp,5′非翻譯區(qū)646 bp,3′非翻譯區(qū)320 bp,ORF長(zhǎng)度1 017 bp,編碼338個(gè)氨基酸,GenBank登錄號(hào)MN365875;CmWRKY20具有1個(gè)核定位信號(hào)和1個(gè)WRKY保守結(jié)構(gòu)域,鋅指基序?yàn)镃₂H₂,歸類于WRKY第Ⅱ組,與黃瓜、甜瓜等作物WRKY的氨基酸序列同源性較高,親緣關(guān)系較近;CmWRKY20表達(dá)表現(xiàn)為抗病材料高于感病材料,根、莖高于葉片,CmWRKY20受根結(jié)線蟲快速誘導(dǎo),水楊酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）對(duì)CmWRKY20表達(dá)既有協(xié)同效應(yīng)又有拮抗作用,CmWRKY2... 

【文章來源】：華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2020,35(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

CmWRKY20基因全長(zhǎng)克隆

利用InterProScan對(duì)CmWRKY20編碼的蛋白進(jìn)行結(jié)構(gòu)域分析,結(jié)果表明,CmWRKY20具有WRKY家族的結(jié)構(gòu)特征:第414-446位氨基酸為鋅指結(jié)構(gòu)域,鋅指基序?yàn)镃2H2型,第394-400位氨基酸為WRKY結(jié)構(gòu)域(WRKYGQK),根據(jù)Eulgem等[13]的分類原則將CmWRKY20歸類于第Ⅱ組。經(jīng)PSORT預(yù)測(cè),CmWRKY20在第365-370位氨基酸有核定位信號(hào)KKRKHR。從NCBI非冗余蛋白數(shù)據(jù)庫(kù)(Nr)中下載了與CmWRKY20蛋白同源的7條蛋白序列,其物種名稱、序列登錄號(hào)及其氨基酸序列相似性分別為:黃瓜(Cucumis sativus,XP_004154104.1,94.25%)、甜瓜(Cucumis melo,XP_008449343.1,93.29%)、黃瓜(Cucumis sativus,XP_011649180.1,91.38%)、苦瓜(Momordica charantia,XP_022146052.1,76.40%)、中國(guó)南瓜(Cucurbita moschata,XP_022963451.1,73.75%)、印度南瓜(Cucurbita maxima,XP_022967410.1,73.16%)、瓠瓜(Cucurbita pepo subsp. pepo,XP_023554095.1,73.16%),通過DNAMAN 將CmWRKY20與7條蛋白序列進(jìn)行比對(duì),氨基酸序列的同一性為83.97%,表明上述蛋白具有極高的序列相似性(圖2)。利用DNAMAN 8.0構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹,結(jié)果顯示,野生角瓜CmWRKY20與黃瓜(XP_004154104.1)、黃瓜(XP_011649180.1)、甜瓜(XP_008449343.1)親緣關(guān)系較近,說明它們同屬(黃瓜屬)不同種的關(guān)系,而與葫蘆科其他屬的作物如苦瓜(XP_022146052.1)、瓠瓜(XP_023554095.1)、印度南瓜(XP_022967410.1)、中國(guó)南瓜(XP_022963451.1)親緣關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)(圖3)。

提取角瓜不同組織中的總RNA,以角瓜Ef1α基因作內(nèi)參進(jìn)行qRT-PCR分析。結(jié)果表明,CmWRKY20表達(dá)表現(xiàn)為抗病材料CmR07高于感病材料CmS12,根、莖高于葉片(圖4-A);根結(jié)線蟲侵染后,CmR07中CmWRKY20的表達(dá)先降低后升高,在接種后14 d開始升高并于接種后28 d出現(xiàn)大幅增加,CmWRKY20在28 d的相對(duì)表達(dá)量顯著高于其他接種時(shí)間點(diǎn)(P<0.05),而CmS12中CmWRKY20的表達(dá)則表現(xiàn)為在接種根結(jié)線蟲后逐漸降低并于接種后21 d出現(xiàn)小幅增加但在28 d又回落(圖4-B);無論抗病材料還是感病材料,當(dāng)SA處理濃度低于1.0 mmol/L時(shí),CmWRKY20表達(dá)隨著SA處理濃度的增加而逐漸增強(qiáng),但當(dāng)SA處理濃度超過1.0 mmol/L時(shí)迅速降低(圖4-C),而施用MeJA則使CmWRKY20表達(dá)逐漸降低,當(dāng)MeJA處理濃度超過0.1 mmol/L時(shí),CmWRKY20表達(dá)降低(圖4-D);無論CmR07還是CmS12,根系噴施SA與MeJA后,PAL、AOS基因的表達(dá)隨SA、MeJA處理濃度的增大而先逐漸增強(qiáng),但當(dāng)SA和MeJA處理濃度超過0.5 mmol/L時(shí),PAL、AOS基因的表達(dá)逐漸降低(圖4-E、F)。圖4 CmWRKY20及其相關(guān)基因在接種線蟲和激素處理后的qRT-PCR表達(dá)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]植物與線蟲互作的信號(hào)傳導(dǎo)及調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 葉德友,漆永紅,李敏權(quán).  草業(yè)學(xué)報(bào). 2016(10)
[2]不同溫度下刺角瓜過氧化物酶基因的表達(dá)及其對(duì)抗南方根結(jié)線蟲作用的影響[J]. 魏偲,史倩倩,馬玉琴,馬金慧,茆振川,凌鍵,楊宇紅,謝丙炎.  園藝學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]刺角瓜對(duì)南方根結(jié)線蟲的抗性及特征分析[J]. 馬金慧,茆振川,李惠霞,謝丙炎.  園藝學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]抗南方根結(jié)線蟲黃瓜—酸黃瓜漸滲系的篩選及鑒定[J]. 葉德友,錢春桃,陳勁楓.  園藝學(xué)報(bào). 2011(12)

碩士論文
[1]黃瓜/酸黃瓜漸滲系抗南方根結(jié)線蟲病相關(guān)抗性機(jī)制及QTLs定位研究[D]. 劉雪嬌.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]黃瓜根結(jié)線蟲取食位點(diǎn)早期形成相關(guān)WRKY基因的分離與分析[D]. 張雅涵.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2011



本文編號(hào)：3468319