小麥成熟胚脫分化過程中WRKY、bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子及其靶基因的表達(dá)譜分析.pdf

1、轉(zhuǎn)錄因子對(duì)基因的表達(dá)調(diào)控起著重要的作用。愈傷組織的再生能力取決于脫分化的過程。為研究小麥成熟胚脫分化的分子機(jī)理，本研究以豫麥18為材料，利用Affymetrix wheat GeneChip（）基因芯片技術(shù)在轉(zhuǎn)錄水平上研究了轉(zhuǎn)錄因子及其靶基因在小麥成熟胚脫分化中的表達(dá)變化。2，4-D處理離體小麥成熟胚0、2、6、12、24和72h后提取RNA，做芯片雜交。以0h的基因表達(dá)信號(hào)值為對(duì)照，檢測(cè)脫分化過程中基因的差異表達(dá)。結(jié)果表明，在含有61

2、127個(gè)探針組，代表了55085個(gè)基因的小麥基因組表達(dá)譜上，發(fā)生有意義表達(dá)變化的基因共約有15000個(gè)。在這些有意義變化的基因中著重對(duì)有意義變化的轉(zhuǎn)錄因子及其靶基因作了深入分析。共檢測(cè)到42類轉(zhuǎn)錄因子家族，初步確認(rèn)有425個(gè)相關(guān)基因在脫分化過程中發(fā)揮作用。對(duì)這42類轉(zhuǎn)錄因子家族中的2類轉(zhuǎn)錄因子家族及其靶基因又做了進(jìn)一步的分析。 結(jié)果如下： （1）WRKY家族轉(zhuǎn)錄因子及其靶基因本文研究了7個(gè)WRKY家族轉(zhuǎn)錄因子及它們調(diào)控的

3、28個(gè)下游基因。根據(jù)它們?cè)谛酒系目傮w表達(dá)情況可知，WRKY27在脫分化過程中表達(dá)變化可能影響其下游基因DFL-1的表達(dá)從而影響脫分化過程前期的激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；WRKY33基因及其下游基因可能在脫分化初期的信號(hào)傳導(dǎo)中有重要作用；WRKY2、WRKY3和WRKY18及其共同的下游PR1基因的表達(dá)情況表明水楊酸代謝可能參與了小麥成熟胚脫分化過程。 （2）bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子及其靶基因bZIP蛋白與種子貯藏基因表達(dá)、光形態(tài)發(fā)生及器官建成

4、的控制相關(guān)，植物bZIP蛋白還參與了植物對(duì)脫落酸、光、厭氧生活及發(fā)育信號(hào)的反應(yīng)。本文研究了7個(gè)bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子及它們調(diào)控的32個(gè)靶基因。在這些數(shù)據(jù)中，我們發(fā)現(xiàn)這一家族的7個(gè)轉(zhuǎn)錄因子大都表現(xiàn)為下調(diào)趨勢(shì)。在bZIP靶基因中，有6個(gè)基因表達(dá)上調(diào)（2～10倍），11個(gè)基因表達(dá)下調(diào)（1～20），3個(gè)基因在不同時(shí)點(diǎn)中有上調(diào)的下調(diào)，12個(gè)基因在成熟胚脫分化過程中表達(dá)差異不明顯。bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子基因下調(diào)表達(dá)趨勢(shì)，表明其控制的靶蛋白在脫分化過程中