基于慈竹转录组克隆wrky基因及其遗传转化研究

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1、西南科技大学研究生学位论文基于慈竹转录组克隆WRKY基因及其遗传转化研究年级2012级姓名刘红梅申请学位级别硕士专业遗传学指导教师胡尚连教授ClassifiedIndex:U.D.C:SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisCloningWRKYTranscriptionFactorBasedonBambusaemeiensisTranscriptomeandGeneticTransformationGrade:2012Candidat

2、e:LiuHongmeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:GeneticsSupervisor:HuShanglianApr.5,2015独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日

3、期：关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要WRKY转录因子是植物所特有的转录家族，参与植物生长发育、衰老、生物胁迫、非生物胁迫以及次生代谢的过程。本研究以慈竹笋RNA转录组数据为基础，结合其他植物已知WRKY序列信息，设计特异引物，克隆到两条

4、WRKY序列，并对其进行了生物信息学分析、胁迫诱导表达以及遗传转化，为通过基因手段改良慈竹品种奠定了基础。主要研究结果如下：1.在慈竹笋转录组数据基础上，从慈竹中克隆了两条WRKY，分别命名BeWRKY1和BeWRKY2，GenBank注册号为KJ462124和KJ462125。2.生物信息学分析结果表明，BeWRKY1和BeWRKY2基因全长序列分别为570bp和888bp，分别编码189个和295个氨基酸残基。BeWRKY1编码的蛋白呈酸性，而BeWRKY2编码的蛋白呈碱性。两者编码的蛋白二级结构含有丰富的无

5、规则卷曲，较多的α-螺旋、延伸链，较少的β-转角。预测BeWRKY1编码的蛋白三级结构含有8个β-折叠，7个β-转角；预测BeWRKY2编码的蛋白质三级结构含有6个β-折叠，9个β-转角，两者结构存在一定的差别。两个基因编码的蛋白均含有WRKYsuperfamily保守结构域。BeWRKY1和PheWRKY1亲缘关系最近，BeWRKY2和TaWRKY16亲缘关系最近。两者编码的蛋白亚细胞定位在细胞核，蛋白既没有跨膜运动也没有肽信号区域。3.BeWRKY1和BeWRKY2基因的组织表达模式分析结果显示:BeWRKY

6、1相对表达量依次为茎>笋>未展开叶>完全展开叶，茎中的相对表达量远远高于其它部位。而BeWRKY2的相对表达量为完全展开叶>茎>未展开叶>笋，展开叶的相对表达量最丰富。4.对慈竹幼苗进行ABA(200μmol/L)、NaCl(200mmol/L)、PEG-6000(20%)胁迫处理，通过Real-timePCR技术对BeWRKY1和西南科技大学硕士研究生学位论文第II页BeWRKY2基因进行胁迫诱导差异性表达分析。结果表明，200μmol/LNaCl和20%PEG-6000胁迫处理激活了BeWRKY1表达，却减少

7、了BeWRKY2的转录积累；BeWRKY1可能短时间内迅速参与逆境响应，BeWRKY2对干旱和ABA胁迫伤害更为敏感，而可能不参与高盐类胁迫保护反应。5.构建了BeWRKY1和BeWRKY2的植物过表达载体和RNAi表达载体，分别为pCAMBIA-BeWRKY1、pCAMBIA-BeWRKY2、pCAMBIA–BeWRKY1-RNAi和pCAMBIA–BeWRKY2-RNAi并将过表达载体成功转化烟草，得到大量转基因烟草植株。关键词：慈竹转录因子WRKY遗传转化西南科技大学硕士研究生学位论文第III页Abstra

8、ctWRKYareplant-specifictranscriptionfactors,whicharefoundtobeassociatedwithplantstressresponse,growthanddevelopmentaswellassenescenceprocess.Inthisstudy,twoWRKYgeneswereclonedbyspecificpr