巨桉WRKY基因家族的生物信息学及其初步表达分析

发布时间：2020-05-08 02:02

【摘要】：WRKY基因作为重要的转录因子主要参与响应植物生物和非生物胁迫。桉树作为华南地区第一大造林树种,受到焦枯病、青枯病、寒害等生物和非生物的危害。桉树中的WRKY蛋白可能参与到桉树响应逆境胁迫。因此本研究利用已完成测序的桉树基因组为基础,结合生物信息学分析,系统地对巨桉WRKY家族基因进行了分析。在此基础上采用RT-PCR对EgrWRKY基因在不同组织中的表达进行分析,通过荧光定量PCR分析其响应不同激素处理(SA、MeJA、BR)和胁迫处理(冷胁迫、盐胁迫)的基因差异表达分析。试验结果表明,巨桉79个EgrWRKY基因主要分布在染色体Chl3、Chl7、Chlll上,约占35%的WRKY基因参与基因复制现象。EgrWRKY转录因子分为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ组,第二组分为Ⅱa至Ⅱ亚组。EgrWRKY基因的启动子分析鉴定了与应激和防御反应相关的各种顺式作用元件。8个EgrWRKY基因在花,成熟叶和根中显示出更高的表达。此外,叶中的表达谱显示响应于植物激素和非生物胁迫的多种表达模式。所有EgrWRKY基因显示对至少一种非生物胁迫处理的不同程度的反应,除了三个EgrWRKY基因未检测到以外。大多数EgrWRKY基因在响应于植物激素处理时被上调。此外,许多EgrWRKY基因在168小时的盐胁迫后上调。此外,EgrWRKY基因主要在两个和六个小时的冷应激后诱导。值得注意的是,几个EgrWRKY基因表达谱显示对不同的处理的共反应,表明多种应激抵抗相关的功能。这些发现有助于确定EgrWRKY基因功能和加强理解WRKY基因在桉树应激后的复杂调控机制。除此之外,本研究开展了EgrWRKY70的克隆和初步功能鉴定。研究表明,巨桉EgrWRKY70基因编码321个氨基酸,蛋白分子量为36.18 kDa,含有一个WRKY结构域,属于Ⅲa类成员。从进化树分析看,EgrWRKY70与麻风树的JcuWRKY70的进化关系最近,相似性可达到58.2%。半定量RT-PCR分析表明,EgrWRKY70主要在巨桉叶片、根和花中表达,而在茎部表达量较低。实时定量qRT-PCR分析显示,WgrWRKY70基因在低温胁迫下,表达量骤然上升然后下降。而在盐胁迫下EgrWRKY70基因表达仍保持较高水平。在油菜素内酯和水杨酸处理时,EgrWRKY70基因能够快速的响应,然而在使用茉莉酸甲酯处理时其表达量没有发生明显的变化。由此表明,EgrWRKY70能够通过不同的响应方式参与桉树生物和非生物胁迫的应答。
【图文】：

图１巨桉ＷＲＫＹ基因的染色体位置逡逑Ｆｉｇ．ｌ邋Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ邋ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ邋ｇｒａｎｄｉｓ＇Ｗ＾ＫＹ邋ｇｅｎｅｓ逡逑

图５邋￡＾ＷＲ／ｉｒｙ基因各种顺式作用元件的数目逡逑Ｆｉｇ．５邋Ｔｈｅ邋ｎｕｍｂｅｒ邋ｏｆ邋ＥｇｒＷＲＫＹ邋ｇｅｎｅｓ邋ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ邋ｖａｒｉｏｕｓ邋ｍ－ａｃｔｉｎｇ邋ｅｌｅｍｅｎｔｓ逡逑
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q943.2;S792.39

【参考文献】

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本文编号：2653924