番茄WRKY转录家族生物信息学分析及部分抗逆相关基因鉴定

摘要

番茄具有丰富的营养价值、较强的适应能力、栽培很容易以及很高的产量等特点，因此，番茄是一种重要的世界性蔬菜，在蔬菜生产中占有主要地位。但是番茄在生长的过程中，通常会受恶劣自然环境的影响，导致产量的下降，因此研究逆境胁迫对番茄生长的影响，有着重要的意义。本文主要对番茄与抗逆相关的转录因子WRKY家族进行了全基因组挖掘及生物信息学分析，并且通过对部分基因在逆境胁迫下的表达模式进行研究，获得了该家族中与番茄抗逆应答相关的基因。
　　1通过生物信息学分析，鉴定出了番茄WRKY家族包含81个成员，按其WRKY结构域及锌指结构分为3族，第二族按其氨基酸顺序又可以分为5个亚族。除番茄的11号染色体没有WRKY转录因子，其他染色体上均有分布。仅SlWRKY19，SlWRKY20俩个家族成员不含内含子，其他成员都含有2～5个内含子。番茄WRKY结构域是高度保守的，仅有10个WRKYGQK发生了变异，占WRKY家族的10％。
　　2对6个典型WRKY转录因子进行组织特异性表达模式分析，发现这些基因在根、茎、叶、花、果中均有表达，但不同基因在同一组织中的表达量存在差异，同一基因在不同组织中的表达量也存在差异，SlWRKY13和SlWRKY24在根和花中的表达量较高，在茎中几乎不表达;SlWRKY31在根、茎、叶中的表达量大于花和果;SlWRKY50在根、叶、花中的表达量较高，在茎中几乎不表达;SlWRKY62在根、叶、果中的表达量较高，在茎中几乎不表达;SlWRKY63在根中的表达量最高，在茎和果中几乎不表达。
　　3在盐胁迫处理中，SlWRKY13、SlWRKY31、SlWRKY50、SlWRKY62和SlWRKY63基因的表达水平呈现先上升，然后逐渐下降的趋势，而SlWRKY24基因的表达则显著下调;在干旱胁迫处理中，SlWRKY13、SlWRKY31、SlWRKY62和SlWRKY63基因表达上调，SlWRKY24和SlWRKY50基因表达下调;在低温胁迫处理中，SlWRKY13、SlWRKY31、SlWRKY50、SlWRKY62和SlWRKY63基因表达上调，SlWRKY24基因表达下调。
　　4对逆境胁迫应答分析中表达量变化较显著的基因SlWRKY50进行了基因沉默分析，发现该基因沉默后，植株在低温胁迫逆境条件下的MDA指标与相同条件下的对照植株相比显著上升，而Pro和SOD指标显著下降，说明该基因的下调表达可以降低植株的抗寒性。

目录

声明

摘要

1 前言

1．2．2 转录因子的结构特征

1．2．4 WRKY转录因子

1．3 病毒诱导的基因沉默技术

1．5 技术路线

2 材料和方法

2．2．2 实验方法

2．3 番茄WRKY基因在非生物胁迫条件下的表达模式分析

2．4 番茄WRKY基因沉默分析

2．4．1 SlWRKY50-TRV2和PDS-TRV2载体构建

2．5 番茄植株侵染

2．6 基因沉默植株沉默效果检测

2．8．3 超氧化歧化酶(SOD)活性测定

3 结果与分析

3．1．1 番茄WRKY基因家族成员的鉴定及理化性质的分析

3．1．2 番茄WRKY基因家族的进化分析

3．1．3 番茄WRKY基因家族的保守元件，基因结构及染色体定位分析

3．1．4 番茄WRKY蛋白保守结构域的鉴定和分析

3．1．5 蛋白质三级结构分析

3．2 番茄WRKY基因组织特异性分析

3．3 番茄WRKY基因在非生物胁迫条件下的表达模式分析

3．3．2 番茄干旱胁迫处理分析

3．3．3 番茄低温胁迫处理分析

3．4 番茄SlWRKY50基因TRV2载体的构建

3．4．2 目标片段SlWRKY50和PDS的扩增

3．4．5 重组质粒的酶切鉴定

3．4．6 重组质粒的测序结果

3．4．7 农杆菌侵染

3．4．8 SlWRKY50基因沉默植株逆境下生理指标的测定

4 讨论

4．3 SlWRKY50基因的功能

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文