水稻是一種喜溫作物,對低溫非常敏感。WRKY轉(zhuǎn)錄因子在水稻生長發(fā)育、生物脅迫和非生物脅迫等方面都發(fā)揮著重要作用。本文針對一個未被報道的WRKY轉(zhuǎn)錄因子基因OsWRKY63,對其在耐冷方面的功能及分子機(jī)制進(jìn)行探究,為水稻耐冷品種選育提供理論基礎(chǔ),主要結(jié)果如下:生物信息學(xué)分析結(jié)果表明,OsWRKY63含有兩個保守的WRKY結(jié)構(gòu)域,屬于WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族成員;OsWRKY63基因啟動子區(qū)域含有一些非生物脅迫相關(guān)的順式作用元件,推測OsWRKY63可能在水稻非生物脅迫響應(yīng)機(jī)制中發(fā)揮作用。為了驗證這個猜想,本研究分析了OsWRKY63在低溫、干旱、鹽脅迫及ABA處理下的表達(dá)量變化,結(jié)果表明OsWRKY63基因受低溫、干旱和鹽脅迫誘導(dǎo),在24 h內(nèi)表達(dá)量均逐漸升高。ABA處理后,OsWRKY63基因表達(dá)量先緩慢升高,6 h達(dá)到峰值,后緩慢下降。同時OsWRKY63基因在水稻中呈現(xiàn)組成型表達(dá),在莖和根中的表達(dá)量較低,穗、劍葉、倒一葉、倒二葉和葉鞘中的表達(dá)量較高。亞細(xì)胞定位表明,OsWRKY63蛋白定位在水稻原生質(zhì)體的細(xì)胞核中。轉(zhuǎn)錄活性試驗分析表明OsWRKY63具有轉(zhuǎn)錄抑制活性。為了驗證OsWRK... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

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bZIP轉(zhuǎn)錄因子蛋白結(jié)構(gòu)圖

圖 1.2 不同 WRKY 亞家族中保守的 WRKY 域[45]Fig.1.2 The WRKY domain consensus for each WRKY subfamily如圖 1.2 所示，WRKY 轉(zhuǎn)錄因子因其含有 WRKY 域而命名，WRKY 域大約含有 60 氨基酸殘基。WRKY 域的結(jié)構(gòu)特征為：在 N 端含有 WRKYGQK 這樣六個保守氨基酸序列，如黃色區(qū)域所示；在 C 端含有一個非典型的鋅指蛋白結(jié)構(gòu)域，氨基酸的排列順序為 Cx7Cx23HxC 或者 Cx4-5Cx22-23HxH，如藍(lán)色區(qū)域所示。從而使 WRKY 轉(zhuǎn)錄因子蛋白形成了 4 個β折疊，分別β1、β2、β3 和β4，如紅色箭頭所示。WRKY 保守的氨基酸序列有時也會被替換成 WKKY、WSKY、WVKY、WKRY 或者 WRRY。WRKY 轉(zhuǎn)錄因子分為三個蛋白亞家族，分別為 I 類、II 類和 III 類。其中類蛋白家族含有兩個 WRKY 域， II 類蛋白家族和 III 類蛋白家族只含有一個WRKY 域。III 類蛋白家族的鋅指蛋白結(jié)構(gòu)域的氨基酸結(jié)構(gòu)為 C2HC。II 類蛋白家族根據(jù)主要的氨基酸序列又被分為 IIa，IIb，IIc，IId 和 IIe 五類蛋白家族。

第 1 章 緒論1.2.2 WRKY 結(jié)構(gòu)域與 W-box 基序如圖 1.3 WRKY 域球型結(jié)構(gòu)模型所示[46]，黃色表示 WRKY 域 N 端保守的氨基酸序列 WRKYGQK，藍(lán)色表示 C 端非典型的鋅指蛋白結(jié)構(gòu)，從而形成了 4股反向平行的β折疊。WRKYGQK 氨基酸殘基，位于最 N 端的β折疊中，從蛋白的一個表面上部分突出，從而使 DNA 的“大溝”能進(jìn)入與 DNA 相結(jié)合。β1折疊上的 WRKYGQK 氨基酸殘基能與一個大約六個堿基的序列相結(jié)合，即 WRKY 域的蛋白與 W-box 特異結(jié)合。已報道的 WRKY 轉(zhuǎn)錄因子蛋白幾乎均能與含有 W-box 的啟動子結(jié)合。其中前文提到的 WRKY76 轉(zhuǎn)錄因子蛋白與 W-box 相結(jié)合并對起抑制作用。W-box 的保守序列為 TTGACC 或者 TTGACT，其中中間四個堿基 TGAC 為 W-box 的核心序列。WRKY 轉(zhuǎn)錄因子蛋白對 W-box 的選擇取決于側(cè)翼的兩個堿基即第一個堿基 T 和最后一個堿基 C/T。


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