蘋果bZIP家族基因的鑒定、表達分析及葡萄WRKY48基因的功能分析.pdf

1、蘋果（Malus domestica）和葡萄（Htis Hnifera）目前已在國內(nèi)外廣泛栽培，但自然條件下，極易受不良環(huán)境的危害從而對生產(chǎn)造成嚴重損失。利用生物技術(shù)的手段挖掘和利用抗性基因，輔助選育抗性品種，可以有效的提高果品的產(chǎn)量和品質(zhì)。據(jù)報道，bZIP和WRKY轉(zhuǎn)錄因子是植物中含基因成員較多的兩個家族基因，在植物的生長發(fā)育，生物和非生物脅迫方面具有重要意義。本研究首次對蘋果基因組中bZIP基因進行了鑒定、進化和表達分析。另一方面，

2、從歐美雜種巨峰葡萄（V.labrusca×V.vinifera）中克隆了VlWRKY48，并通過轉(zhuǎn)化擬南芥進一步研究了該基因在干旱及白粉脅迫方面的功能。獲得如下研究結(jié)果:
　　1.從蘋果基因組數(shù)據(jù)庫中搜索、鑒定得到了112可能的bZIP基因，并對其進行同線性分析，結(jié)果表明，串聯(lián)重復(fù)，節(jié)段性重復(fù)及基因組復(fù)制有效的擴增了蘋果bZIP基因的家族。蘋果和擬南芥2個物種基因組中的bZIP基因的同線性分析發(fā)現(xiàn)，19個蘋果bZIP基因和21個擬

3、南芥bZIP基因位于兩物種的同線性區(qū)域，其中6個基因?qū)κ?個蘋果bZIP基因?qū)?yīng)1個擬南芥bZIP基因，表明它們很可能在2個物種分化前就存在，起源于共同的祖先?；?物種的進化樹，根據(jù)擬南芥的分組關(guān)系，結(jié)合蘋果bZIP基因的結(jié)構(gòu)特點，將其分為A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，H，I，J，S等11個亞家族?；騼?nèi)含子外顯子結(jié)構(gòu)分析表明，約20％的蘋果bZIP基因不含內(nèi)含子。一些MdbZIP重復(fù)基因?qū)Φ膬?nèi)含子數(shù)量的差異可能由內(nèi)含子發(fā)生了增加或缺失

4、而引起，進而增加了bZIP基因的功能多樣性。通過對蘋果bZIP基因家族A亞組的16個成員進行半定量RT-PCR分析發(fā)現(xiàn)，除5個基因不表達外，其余11個基因在10個待檢測的組織中均有不同水平的表達，表明蘋果A組bZIP基因可能參與蘋果根系和葉片生長，果實及種子的發(fā)育。干旱和鹽脅迫及5種不同的激素處理下，這11個基因呈現(xiàn)出上調(diào)或下調(diào)的表達趨勢，表明它們可能和蘋果對干旱，鹽脅迫調(diào)控有關(guān)。
　　2.以歐美雜種葡萄巨峰的cDNA為模板，克隆

5、得到VlWRKY48基因的cDNA序列，基因Genebank登錄號為XM002280995.2。序列分析發(fā)現(xiàn)VlWRKY48的開放閱讀框(ORF)長1050-bp，編碼的氨基酸長度349aa，含1個WRKY保守結(jié)構(gòu)域，鋅指結(jié)構(gòu)為C2HC型，屬于Ⅲ亞組WRKY基因。通過構(gòu)建pCAMBIA2300-35S-VlWRKY48過表達載體，并在土壤農(nóng)桿菌的介導(dǎo)下成功轉(zhuǎn)化擬南芥。結(jié)果發(fā)現(xiàn)VlWRKY48過表達株系在種子萌發(fā)期，幼苗階段及4周齡成苗階