甜菜全基因组耐盐转录因子WRKY及组氨酸激酶的筛选鉴定

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seanyx
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受土壤盐渍化影响,作物耐盐相关研究已成为科学研究的热点课题。近年来植物中一些转录因子和磷酸激酶系统参与的盐胁迫应答成为研究重点。在现有报道中WRKY转录因子和双组分系统中的组氨酸激酶已经证明参与植物耐盐相关过程。甜菜是我国重要的糖料作物,研究甜菜耐盐性,从分子水平上认识甜菜耐盐机理,对选育耐盐甜菜品种意义重大。本论文采用生物信息学分析与分子生物学实验相结合的手段研究了在盐胁迫下甜菜幼苗的叶片及根中WRKY和组氨酸激酶基因的表达量变化,最终得到如下结果:采用生物信息学方法从甜菜全基因组中筛选甜菜WRKY家族和甜菜双组分系统相关蛋白基因。结果显示在甜菜中WRKY家族有45个成员,组氨酸激酶家族有10个成员,磷酸转移蛋白有7个成员,反应调节因子蛋白有24个成员,并使用在线软件对上述转录因子和蛋白进行了生物信息学分析,建立了WRKY转录因子家族和双组分系统相关蛋白的系统进化树,并对保守域分析和基因结构进行了分析。分析获得了各家族中的蛋白质理化性质、亚细胞定位及染色体定位结果。分析本课题组之前研究的表达谱数据,初步得到了25个耐盐相关WRKY家族基因。采用荧光定量PCR技术对经300 m M Na Cl溶液盐胁迫处理的“0”68品系甜菜幼苗的根、叶样品中的上述25个WRKY家族基因和全部10个组氨酸激酶家族基因进行了定量分析。分析定量结果发现10个WRKY转录因子在根中显著上调,11个WRKY转录因子在叶中显著上调,4个组氨酸激酶家族蛋白在根中显著上调。克隆了耐盐相关的WRKY转录因子wmfg和组氨酸激酶kucd的CDS序列片段并测序。对wmfg和kucd进行了结构分析、蛋白互作分析、顺式作用元件分析。成功构建了甜菜耐盐相关基因沉默载体。将连有上述基因(wmfg和kucd)CDS片段的T载体和本实验室构建的p TRV2载体,通过双酶切的方法构建了基因沉默载体,载体经验证后转化至农杆菌中。所构建工程菌可以用于后续的功能验证实验。初步构建了甜菜的耐盐调控网络。网络包括不同的盐信号传导途径、各转录因子及双组分系统相关通路。在这个调控网络中重点构建了甜菜中WRKY和双组分系统相关的通路。
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