六倍體小麥非生物脅迫WRKY轉(zhuǎn)錄因子的篩選與功能分析
發(fā)布時(shí)間:2022-08-01 16:37
WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族是一類重要的基因家族,可在轉(zhuǎn)錄水平通過調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)翻譯,參與植物對(duì)非生物脅迫的應(yīng)答調(diào)控。本研究立足六倍體栽培種小麥基因組數(shù)據(jù)庫,基于Blast等生物信息學(xué)手段分析篩選獲得一批小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子,對(duì)所篩選的小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合擬南芥抗非生物脅迫WRKY家族成員做進(jìn)化分析,篩選獲得123條與六倍體小麥全長(zhǎng)WRKY轉(zhuǎn)錄因子序列。TaWRKY146被發(fā)現(xiàn)在滲透脅迫下小麥組織中的表達(dá)量顯著升高。TaWRKY146的過表達(dá)植株能顯著提高植物的抗旱性。研究所獲得結(jié)果總結(jié)如下。1以擬南芥,烏拉爾圖和山羊草的WRKY轉(zhuǎn)錄因子為模板,通過Blast序列比對(duì)分析,獲得818條小麥WRKY相似序列。將這些相似序列經(jīng)SMART和PFAM平臺(tái)分析,最終獲得123條具有全長(zhǎng)開放閱讀框的小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子。將這些序列與擬南芥和水稻的抗非生物脅迫WRKY轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行Blast比對(duì)分析,挑選獲得18條與非生物脅迫相關(guān)度較高的小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子,并做進(jìn)一步的研究。2將所獲得的六倍體小麥WRKY保守結(jié)構(gòu)域序列結(jié)合擬南芥的WRKY序列,利用ClastalW進(jìn)行序列比對(duì),MEGA 5.10軟件...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的起源
1.2 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類
1.3 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物學(xué)功能
1.3.1 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的組成型表達(dá)調(diào)控
1.3.2 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的誘導(dǎo)型表達(dá)調(diào)控
1.4 小麥WRKY的研究進(jìn)展
1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容與意義
1.6 本課題的技術(shù)路線
2 材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 水培小麥的脅迫處理與取樣
2.1.2 轉(zhuǎn)基因擬南芥的抗旱驗(yàn)證
2.2 研究方法
2.2.1 本研究相關(guān)應(yīng)用網(wǎng)站和軟件
2.2.2 小麥總RNA的提取
2.2.3 RNA的反轉(zhuǎn)錄
2.2.4 熒光定量PCR
2.2.5 擬南芥DNA的提取
2.2.6 小麥抗非生物脅迫相關(guān)WRKY轉(zhuǎn)錄因子的篩選
2.2.7 六倍體小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)化分析
2.2.8 小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的克隆
2.2.9 氣孔的掃描電鏡觀察
3 結(jié)果與分析
3.1 六倍體小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物信息學(xué)篩選與分析
3.1.1 六倍體小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的篩選
3.1.2 六倍體小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的的進(jìn)化分析
3.1.3 六倍體小麥WRKY基因復(fù)制分析
3.1.4 六倍體小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子在不同組織部位的表達(dá)量分析
3.1.5 六倍體小麥抗非生物脅迫WRKY轉(zhuǎn)錄因子的篩選
3.2 非生物脅迫相關(guān)WRKY轉(zhuǎn)錄因子在不同脅迫下的表達(dá)模式分析
3.3 ABA和H2O2處理下Traes_7DL_A9EF00572表達(dá)模式分析
3.4 Traes_7DL_A9EF00572序列克隆
3.5 擬南芥過表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系的功能驗(yàn)證分析
3.5.1 過表達(dá)擬南芥株系的功能驗(yàn)證
3.5.2 過表達(dá)擬南芥干旱脅迫下的表型分析
3.5.3 干旱脅迫下過表達(dá)植株理化指標(biāo)分析
3.5.4 干旱脅迫下過表達(dá)株系擬南芥的蒸騰速率,氣孔導(dǎo)度分析
3.5.5 擬南芥過表達(dá)株系的氣孔分析
4 討論
4.1 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物信息學(xué)篩選
4.2 小麥和擬南芥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)化分析
4.3 不同脅迫下TaWRKY146的表達(dá)模式分析
4.4 TaWRKY146的過表達(dá)擬南芥植株分析
結(jié)語
參考文獻(xiàn)
附錄A 相關(guān)所用引物列表
附錄B 培養(yǎng)基的制備
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]烏拉爾圖小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的篩選與分析[J]. 馬建輝,張黛靜,高小龍,邵云,姜麗娜. 作物學(xué)報(bào). 2015(06)
[2]水稻逆境相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展[J]. 羅成科,肖國(guó)舉,李茜. 廣西植物. 2015(06)
[3]小麥TaWRKY44基因的克隆、表達(dá)分析及功能鑒定[J]. 王 瑞,吳華玲,王會(huì)芳,黃珂,霍春艷,倪中福,孫其信. 作物學(xué)報(bào). 2013(11)
[4]蘋果WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族基因生物信息學(xué)分析[J]. 許瑞瑞,張世忠,曹慧,束懷瑞. 園藝學(xué)報(bào). 2012(10)
[5]植物中逆境反應(yīng)相關(guān)的WRKY轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展[J]. 李冉,婁永根. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2011(11)
[6]WRKY轉(zhuǎn)錄因子功能研究進(jìn)展[J]. 張娟. 西北植物學(xué)報(bào). 2009(10)
[7]水稻W(wǎng)RKY轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子基因功能研究進(jìn)展[J]. 宋鈺,荊邵娟,余迪求. 中國(guó)水稻科學(xué). 2009(05)
[8]植物WRKY轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)及功能研究進(jìn)展[J]. 陳歐,王振英. 生物學(xué)通報(bào). 2008(06)
[9]15個(gè)普通小麥WRKY基因的克隆與表達(dá)分析[J]. 吳華玲,倪中福,姚穎垠,郭剛剛,孫其信. 自然科學(xué)進(jìn)展. 2008(04)
[10]轉(zhuǎn)錄因子WRKY和NPR1在系統(tǒng)獲得抗性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的相互作用機(jī)制[J]. 黃金存,葉冰瑩,許玉芬,黃祖新,張華,許莉萍,陳由強(qiáng),陳如凱. 生物技術(shù)通訊. 2007(06)
碩士論文
[1]玉米ZmWRKY4與ZmMPK5相互作用的鑒定及其在ABA誘導(dǎo)的抗氧化防護(hù)中的功能分析[D]. 姚冬梅.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]小麥鹽誘導(dǎo)表達(dá)TaWRKY79、TaWRKY80轉(zhuǎn)錄因子基因的克隆及功能分析[D]. 田延臣.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]平邑甜茶MhWRKY15基因的克隆及表達(dá)分析[D]. 孫曉莉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[4]轉(zhuǎn)錄因子AtMYB13抑制擬南芥防衛(wèi)反應(yīng)的研究[D]. 徐玨.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3667801
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的起源
1.2 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類
1.3 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物學(xué)功能
1.3.1 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的組成型表達(dá)調(diào)控
1.3.2 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的誘導(dǎo)型表達(dá)調(diào)控
1.4 小麥WRKY的研究進(jìn)展
1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容與意義
1.6 本課題的技術(shù)路線
2 材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 水培小麥的脅迫處理與取樣
2.1.2 轉(zhuǎn)基因擬南芥的抗旱驗(yàn)證
2.2 研究方法
2.2.1 本研究相關(guān)應(yīng)用網(wǎng)站和軟件
2.2.2 小麥總RNA的提取
2.2.3 RNA的反轉(zhuǎn)錄
2.2.4 熒光定量PCR
2.2.5 擬南芥DNA的提取
2.2.6 小麥抗非生物脅迫相關(guān)WRKY轉(zhuǎn)錄因子的篩選
2.2.7 六倍體小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)化分析
2.2.8 小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的克隆
2.2.9 氣孔的掃描電鏡觀察
3 結(jié)果與分析
3.1 六倍體小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物信息學(xué)篩選與分析
3.1.1 六倍體小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的篩選
3.1.2 六倍體小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的的進(jìn)化分析
3.1.3 六倍體小麥WRKY基因復(fù)制分析
3.1.4 六倍體小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子在不同組織部位的表達(dá)量分析
3.1.5 六倍體小麥抗非生物脅迫WRKY轉(zhuǎn)錄因子的篩選
3.2 非生物脅迫相關(guān)WRKY轉(zhuǎn)錄因子在不同脅迫下的表達(dá)模式分析
3.3 ABA和H2O2處理下Traes_7DL_A9EF00572表達(dá)模式分析
3.4 Traes_7DL_A9EF00572序列克隆
3.5 擬南芥過表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系的功能驗(yàn)證分析
3.5.1 過表達(dá)擬南芥株系的功能驗(yàn)證
3.5.2 過表達(dá)擬南芥干旱脅迫下的表型分析
3.5.3 干旱脅迫下過表達(dá)植株理化指標(biāo)分析
3.5.4 干旱脅迫下過表達(dá)株系擬南芥的蒸騰速率,氣孔導(dǎo)度分析
3.5.5 擬南芥過表達(dá)株系的氣孔分析
4 討論
4.1 WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物信息學(xué)篩選
4.2 小麥和擬南芥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)化分析
4.3 不同脅迫下TaWRKY146的表達(dá)模式分析
4.4 TaWRKY146的過表達(dá)擬南芥植株分析
結(jié)語
參考文獻(xiàn)
附錄A 相關(guān)所用引物列表
附錄B 培養(yǎng)基的制備
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]烏拉爾圖小麥WRKY轉(zhuǎn)錄因子的篩選與分析[J]. 馬建輝,張黛靜,高小龍,邵云,姜麗娜. 作物學(xué)報(bào). 2015(06)
[2]水稻逆境相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展[J]. 羅成科,肖國(guó)舉,李茜. 廣西植物. 2015(06)
[3]小麥TaWRKY44基因的克隆、表達(dá)分析及功能鑒定[J]. 王 瑞,吳華玲,王會(huì)芳,黃珂,霍春艷,倪中福,孫其信. 作物學(xué)報(bào). 2013(11)
[4]蘋果WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族基因生物信息學(xué)分析[J]. 許瑞瑞,張世忠,曹慧,束懷瑞. 園藝學(xué)報(bào). 2012(10)
[5]植物中逆境反應(yīng)相關(guān)的WRKY轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展[J]. 李冉,婁永根. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2011(11)
[6]WRKY轉(zhuǎn)錄因子功能研究進(jìn)展[J]. 張娟. 西北植物學(xué)報(bào). 2009(10)
[7]水稻W(wǎng)RKY轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子基因功能研究進(jìn)展[J]. 宋鈺,荊邵娟,余迪求. 中國(guó)水稻科學(xué). 2009(05)
[8]植物WRKY轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)及功能研究進(jìn)展[J]. 陳歐,王振英. 生物學(xué)通報(bào). 2008(06)
[9]15個(gè)普通小麥WRKY基因的克隆與表達(dá)分析[J]. 吳華玲,倪中福,姚穎垠,郭剛剛,孫其信. 自然科學(xué)進(jìn)展. 2008(04)
[10]轉(zhuǎn)錄因子WRKY和NPR1在系統(tǒng)獲得抗性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的相互作用機(jī)制[J]. 黃金存,葉冰瑩,許玉芬,黃祖新,張華,許莉萍,陳由強(qiáng),陳如凱. 生物技術(shù)通訊. 2007(06)
碩士論文
[1]玉米ZmWRKY4與ZmMPK5相互作用的鑒定及其在ABA誘導(dǎo)的抗氧化防護(hù)中的功能分析[D]. 姚冬梅.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]小麥鹽誘導(dǎo)表達(dá)TaWRKY79、TaWRKY80轉(zhuǎn)錄因子基因的克隆及功能分析[D]. 田延臣.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]平邑甜茶MhWRKY15基因的克隆及表達(dá)分析[D]. 孫曉莉.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[4]轉(zhuǎn)錄因子AtMYB13抑制擬南芥防衛(wèi)反應(yīng)的研究[D]. 徐玨.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3667801
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