山楂CpWRKY61基因表达特性和功能的分析

发布时间：2020-04-21 22:24

【摘要】：近年来随着WRKY转录因子的研究不断深入,人们发现在一些生物或非生物胁迫下,WRKY的表达水平受到高度诱导。通过分析感染和未感染苹果褪绿叶斑病毒(ACLSV)的山楂植株叶片的转录组数据,发现CpWRKY61基因在感染病毒植株中的表达水平显著上调。本研究从山楂中克隆出CpWRKY61基因编码区序列,构建CpWRKY61基因过表达载体。利用农杆菌介导遗传转化将其导入苹果中,分析CpWRKY61基因在提高非生物胁迫耐受性的作用,并对其异位表达CpWRKY61的苹果转基因植株与对照植株进行转录组测序分析。主要研究结果如下:(1)利用RT-PCR技术从山楂中克隆出CpWRKY61基因编码区,编码区序列全长1842 bp,编码613个氨基酸。转录活性与亚细胞定位试验证明CpWRKY61是具有转录激活活性的核定位蛋白。(2)利用qRT-PCR方法检测了山楂不同器官中CpWRKY61基因的表达量,表明CpWRKY61主要在果实中表达,且随果实成熟表达量显著升高。红果期的转录水平达到最高,其表达水平约为绿果期的2倍,而在幼叶、老叶、茎、花中的表达量相对较低。(3)构建了CpWRKY61基因的植物过表达载体pRI101-CpWRKY61,通过农杆菌介导的遗传转化将其转化到苹果‘GL-3’中,得到CpWRKY61基因异位表达株系3个。(4)分析非转基因苹果与CpWRKY61基因异位表达株系组培苗在100 mM NaCl与300 mM甘露醇胁非生物胁迫下的表型。研究发现非转基因植株叶片受伤害程度明显高于转基因植株,结果表明CpWRKY61基因在植物的盐胁迫和干旱非生物胁迫中起重要调控作用。(5)对异位表达CpWRKY61基因的苹果转基因株系中OE#2、OE#4及非转基因对照苹果植株的叶片进行高通量测序分析。转录组数据分析表明CpWRKY61基因可能参与到ABA介导的非生物胁迫相关基因(MdWRKY7、MdWRKY26、MdWRKY71、MdNCED5、MdLEA14、MdDREB1b)的表达过程。利用qRT-PCR检测了CpWRKY61基因可能调控的下游基因,结果显示qRT-PCR数据与转录组数据一致。
【图文】：

材料与方法高盐、干旱非生物胁迫下的诱导表达生长条件均在光照 14 h、黑暗 10 h 下，，温度在 长势相同，25 d 左右的非转基因对照植株与转叶，置于分别用含有 100 mM NaCl、300 mM 甘型。测序右过表达转基因植株中 2 个株系的叶片，野生含有三个生物学重复试验。构建 Illumina PE 文量控制，之后利用生物信息学技术对转录组构建流程和转录组测序的主要生物信息学分析流

每个样品包含有三个生物学重复试验。构建 Illumina PE 文库进行测序，对所获的测序数据进行质量控制，之后利用生物信息学技术对转录组数据进行分析。mRNA-seq文库的主要构建流程和转录组测序的主要生物信息学分析流程如图1和图2中所示。图 1 mRNA-seq 文库构建Fig.1 mRNA-seq library construction图 2 生物信息学分析Fig.2 BioinformaticsAnalysis
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S661.5

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本文编号：2635811