中国野生山葡萄转录因子VaERF20克隆与功能研究

发布时间：2020-06-25 03:52

【摘要】：葡萄生长发育过程中会遭受多重病原菌侵袭,如繁殖能力很强的腐生型真菌灰霉菌,不仅严重影响葡萄叶片和果实正常生长,还会危害葡萄植株第二年的生长发育。乙烯响应转录因子(Ethylene response factor,ERF)在植物防御真菌和细菌侵染过程中发挥重要作用,但关于葡萄ERF转录因子功能研究还较少。课题组在前期利用RNA-Seq技术对高抗灰霉菌品种双优和高感灰霉菌的红地球进行转录组测序,筛选出了灰霉菌响应的诱导差异表达VaERF20。本研究从中国野生山葡萄‘双优’中克隆了VaERF20,转化模式植物拟南芥,研究VaERF20基因功能及作用机制。获得的主要研究结果如下:1.采用实时荧光定量PCR技术进行了VaERF20在中国野生山葡萄‘双优’和欧洲葡萄‘红地球’叶片接种灰霉菌后表达分析,结果表明灰霉菌会诱导VaERF20基因表达量上调并且在处理后的4h表达量出现最大值;VaERF20 cDNA序列通过同源序列法从中国野生山葡萄‘双优’叶片中克隆获得,VaERF20的开放阅读框长度为459bp,可编码153个氨基酸残基。VaERF20的cDNA序列与欧洲葡萄‘黑比诺’的序列相似性为84.53%,氨基酸的同源相似性为85.06%。通过系统进化分析得出,VaERF20与拟南芥AtERF98和水稻OsERF89亲缘关系最近。2.构建pCAMBIA2300-35S-VaERF20过量表达载体,利用农杆菌介导法转化模式植物拟南芥。将灰霉菌、PstDC3000接种到野生型(Col-0)植株和转基因拟南芥叶片上,结果表明VaERF20过表达能够增强拟南芥对灰霉菌、PstDC3000的抗性。灰霉菌、PstDC3000诱导的活性氧(ROS)积累模式完全不同。VaERF20过表达拟南芥中,SA和JA/ET信号相关的防御基因的表达水平在接种B.cinerea和PstDC3000后均上调。转基因拟南芥和Col-0植株叶片进行PstDC3000、flg22和LPS,观察叶片胼胝质积累和气孔开闭情况。结果表明,转基因拟南芥比Col-0植株积累更多的胼胝质,同时气孔关闭程度也大于Col-0叶片。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S663.1
【图文】：

氨基酸序列,灰霉菌,野生葡萄,比对分析

20 基因氨基酸序列比对分析多重序列比对分析用 DNAman 软件完成，系统进化树分析用F20 保守结构域位置预测在 SMART(http://smart.embl-heidelb分析20 在葡萄灰霉菌处理后的表达分析品种中国野生山葡萄‘双优’的叶片接种灰霉菌，并采集接种后光定量分析。试验结果表明，与模式处理相比，灰霉菌处理上升，并且在 4hpi 达到峰值(图 2-1)。说明 VaERF20 响应葡

蛋白质序列,多重序列,系统进化树分析,欧洲葡萄

图 2-4 ERF20 蛋白质序列比对VaERF20 的蛋白质序列与欧洲葡萄‘黑比诺’的序列相似性为 85.06%。红框部分为保守结构域。Figure 2-4 ERF20 protein sequence alignment.Chinese wild V. amurensis acc. ‘Shuangyou’ ERF20 protein sequence shows 85.06%sequence homology to V. vinifera cv. PN40024. The sequences in red boxes represent conserved domains.

【参考文献】