植物特有的NAC轉(zhuǎn)錄因子在植物生長、發(fā)育及對外界各種生物和非生物因子的脅迫應答中起關(guān)鍵調(diào)控作用。明確參與小麥抗病和抗逆反應過程轉(zhuǎn)錄因子的生物學功能,對培育抗病和抗逆新品種具有重要的理論和現(xiàn)實指導意義。本研究利用實驗室前期鑒定的與受條銹菌侵染表達的TaNAC025,利用病毒介導的基因沉默(BSMV-VIGS)和超量表達技術(shù)對TaNAC025在小麥對條銹病抗性過程中的功能開展研究,并采用生物信息學方法鑒定小麥基因組水平上NAC類轉(zhuǎn)錄因子,并對與TaNAC025序列具有較高一致性的基因進行了表達譜分析和抗性功能驗證,主要研究結(jié)果包括:1.基于普通小麥“中國春”的基因組數(shù)據(jù)(Ensemble release-41)運用隱馬爾科夫模型在小麥全基因組搜索NAC類轉(zhuǎn)錄因子,獲得448個NAC基因,其中185個TaNACs(41.43%)為新鑒定出的NAC類轉(zhuǎn)錄因子。分析基因的染色體位置,其中155個TaNACs源于A基因組、141個TaNACs源于B基因組、140個TaNACs源于D基因組。利用MEME程序搜索到10個保守基序,分析了NAC基因的進化特征。利用現(xiàn)有的RNA-seq數(shù)據(jù),分析了NAC在小麥與條銹菌互作過程中的表達情況。并選取了34個基因,進一步利用qRT-PCR技術(shù)分析基因在條銹菌侵染過程的表達變化。2.TaNAC025屬于NAC轉(zhuǎn)錄因子家族的NAP亞組,主要在小麥衰老的葉片中表達。小麥接種親和條銹菌小種或者噴施外源植物激素ABA后TaNAC025的表達水平顯著上調(diào)。利用BSMV-VIGS技術(shù)體系干擾TaNAC025的植株接種條銹菌后,葉片的孢子堆更大、單位面積內(nèi)的孢子堆數(shù)量更多。因此,TaNAC025正調(diào)控小麥的條銹病的抗性。利用基因槍方法獲得了8個TaNAC025超量表達的T_3代純合家系材料。接種親和菌株后,TaNAC025過表達植株的條銹病嚴重度降低、孢子堆數(shù)量減少,即超量表達植株增強了對條銹病的抗性;進一步分析相關(guān)基礎防衛(wèi)基因表明,超量表達植株的TaPR1和TaPR3的本底表達水平顯著提高,即TaNAC025可能通過SA信號通路提高了小麥對病原菌侵染的抗性。3.利用qRT-PCR方法明確了12個與TaNAC025的序列存在高度的相似性基因在小麥與條銹菌互作中的表達水平,11個基因的表達受條銹菌侵染的誘導,利用BSMV-VIGS技術(shù)體系分析發(fā)現(xiàn),在小麥與條銹菌互作過程中起到正調(diào)控的作用。
【學位單位】：青海大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S435.121.42
【部分圖文】：

構(gòu)建植物TF參與調(diào)控網(wǎng)絡的工作流程

學位論文 同亞族里的 NAC 轉(zhuǎn)錄因子具有不同的基序，不同 C 端的能，因此可以根據(jù)同一亞家族已知功能的 NAC 轉(zhuǎn)錄因子子的功能。雖然系統(tǒng)進化分析對 NAC 轉(zhuǎn)錄因子進行分類信息學手段，結(jié)合特異的基序鑒定進行功能預測。但是達特性分析、轉(zhuǎn)基因過表達等實驗來驗證。

學碩士學位論文 第 1 章 引 的結(jié)合位點結(jié)合染色質(zhì)免疫沉淀微陣列分析[33]。由于功能冗余，少數(shù)敲體可能包含有用的信息，因此可以結(jié)合 RNA 誘導的基因沉默技術(shù)[34]和鑲（chimeric repressors）沉默技術(shù)[35]。除了功能基因組研究外，提高對 NA功能的了解需要進一步研究這些轉(zhuǎn)錄因子的分子功能。這需要詳細檢 蛋白與 DNA 和其他蛋白的相互作用。研究蛋白與蛋白的相互作用，包括蛋白、RING 蛋白和 TCP 轉(zhuǎn)錄因子等。可以為植物防御過程、調(diào)節(jié)蛋白解和植物生長發(fā)育提供重要的信息。此外，NAC 蛋白激活域相互作用轉(zhuǎn)也非常有意義。NAC 蛋白在其他轉(zhuǎn)錄因子的上游和下游都可以起作用。一個 NAC 蛋白研究的基本目標是闡明轉(zhuǎn)錄因子網(wǎng)絡的復雜性。

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本文編號：2827412