中间锦鸡儿WRKY基因家族的鉴定及两个CiWRKYs基因功能的研究

发布时间：2023-11-11 14:13

　　WRKY转录因子是植物最大的转录调节子家族之一,是信号网络不可缺少的部分,调节许多植物生物学进程,包括生物和非生物逆境胁迫响应等。本研究在中间锦鸡儿干旱转录组测序数据库中筛选获得含有完整的WRKY结构域的CiWRKYs基因序列53条,在此基础上展开了下列研究:(1)根据WRKY保守结构域的个数和锌指结构的特点,将53个Ci WRKYs蛋白分成了3类,其中Group I、Group II和Group III分别包括11、34和8个Ci WRKYs。Group II根据系统发育树将其分成了5个亚族,即IIa、IIb、IIc、IId和IIe,分别有5、6、13、4和6个CiWRKYs。(2)结合RACE克隆等最终获得28个具有完整开放阅读框(ORF)的CiWRKYs基因序列。并进一步对28个CiWRKYs蛋白的理化性质、氨基酸序列、二级结构和三级结构进行了预测分析。同时将Ci WRKYs与其它8种豆科植物的WRKYs进行了比较分析,结果表明,中间锦鸡儿WRKYs与蒺藜苜蓿的WRKYs亲缘关系可能较近。与拟南芥的WRKYs进行比较发现,Group III蛋白呈较低的相似性;Group IIa和...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

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摘要
abstract
1 引言
    1.1 WRKY转录因子
        1.1.1 WRKY转录因子结构
        1.1.2 WRKY家族基因鉴定
        1.1.3 WRKY转录因子功能研究
    1.2 中间锦鸡儿分子机制研究进展
        1.2.1 中间锦鸡儿抵抗逆境的分子机制研究进展
        1.2.2 中间锦鸡儿WRKY功能研究
    1.3 本课题的研究内容及其意义
    1.4 本课题的技术路线
2 中间锦鸡儿WRKY家族基因的分析和鉴定
    2.1 材料
        2.1.1 植物种子
        2.1.2 实验主要试剂及相关溶液配制
        2.1.3 实验仪器
    2.2 方法
        2.2.1 中间锦鸡儿培养
        2.2.2 中间锦鸡儿RNA提取及cDNA合成
        2.2.3 中间锦鸡儿WRKY基因鉴定及理化性质
        2.2.4 CiWRKYs蛋白的保守结构域及系统进化分析
        2.2.5 CiWRKYs蛋白质的二级结构和三级结构分析
        2.2.6 其它豆科类植物的WRKYs家族分析
        2.2.7 中间锦鸡儿与其他植物的WRKYs相似性比对分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 CiWRKYs基因序列分析及命名
        2.3.2 CiWRKYs基因全长序列验证
        2.3.3 CiWRKYs的理化性质分析
        2.3.4 CiWRKYs蛋白的结构域及系统进化分析
        2.3.5 CiWRKYs蛋白的二级结构预测结果及分析
        2.3.6 CiWRKYs蛋白的三级结构预测结果及分析
        2.3.7 其它豆科类植物WRKY家族基因的分析结果
        2.3.8 中间锦鸡儿WRKY家族蛋白与其他植物的比对结果及分析
    2.4 讨论及结论
        2.4.1 CiWRKYs蛋白结构域和进化分析
        2.4.2 CiWRKYs与拟南芥WRKYs氨基酸组成比较
        2.4.3 中间锦鸡儿等豆科植物WRKYs与拟南芥WRKYs比较
3 中间锦鸡儿WRKY家族基因的亚细胞定位及其表达谱
    3.1 材料
        3.1.1 植物材料及载体
        3.1.2 实验主要试剂及培养基配制
        3.1.3 实验仪器
    3.2 方法
        3.2.1 植物培养
        3.2.2 CiWRKY26和CiWRKY28-1的克隆
        3.2.3 PCR产物胶回收
        3.2.4 目的片段与载体的连接及连接产物转化
        3.2.5 菌落PCR检测
        3.2.6 GFP融合表达载体构建
        3.2.7 拟南芥的遗传转化
        3.2.8 亚细胞定位
        3.2.9 不同组织部位表达
        3.2.10 干旱胁迫处理生理指标的检测
        3.2.11 不同非生物胁迫处理、取样及检测
    3.3 结果及分析
        3.3.1 CiWRKY26和CiWRKY28-1克隆以及GFP融合表达载体构建
        3.3.3 CiWRKY26和CiWRKY28-1的亚细胞定位研究
        3.3.4 CiWRKYs基因不同组织部位表达谱分析
        3.3.5 CiWRKYs基因对干旱胁迫处理的响应
        3.3.6 CiWRKYs基因对其他非生物胁迫处理的响应
        3.3.7 CiWRKYs基因对非生物胁迫处理的响应总结分析
    3.4 讨论
        3.4.1 CiWRKYs亚细胞定位
        3.4.2 CiWRKYs的组织表达和对不同环境胁迫的响应
4.中间锦鸡儿CiWRKY75-1和CiWRKY28-1的功能研究
    4.1 材料
        4.1.1 植物材料及载体
        4.1.2 实验主要试剂及培养基配制
        4.1.3 实验仪器
    4.2 方法
        4.2.1 基因克隆和植物表达载体构建
        4.2.2 拟南芥的遗传转化
        4.2.3 CiWRKY75-1的功能检测
        4.2.4 CiWRKY28-1的克隆和功能检测
    4.3 结果与分析
        4.3.1 过表达CiWRKY75-1减弱了拟南芥对盐胁迫的耐受能力
        4.3.2 过表达CiWRKY75-1增强了ABA对拟南芥种子萌发的抑制作用
        4.3.3 CiWRKY28-1基因结构分析
        4.3.4 过表达CiWRKY28-1拟南芥的筛选与鉴定
        4.3.5 过表达CiWRKY28-1减弱拟南芥对干旱胁迫的耐受能力
        4.3.6 过表达CiWRKY28-1增加拟南芥对ABA的耐受性
    4.4 讨论
        4.4.1 CiWRKY75-1参与调控植物对盐和ABA的响应
        4.4.2 中间锦鸡儿CiWRKY28-1参与干旱和ABA响应
5.结论
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3862701