番茄果实后熟与叶片衰老相关的S1WRKY转录因子功能分析.pdf

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1、学校代码：10564学号：2013201709分类号：S641.2密级：硕士士学学位位论论文文番茄果实后熟与叶片衰老相关的SlWRKY转录因子功能分析王璐黄雪梅副教授指导教师：庞学群教授学院名称：园艺学院专业名称：蔬菜学答辩委员会主席：胡位荣教授中国·广州2016年6月华南农业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全

2、意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：导师签名：日期：1摘要番茄（Solanumlycopersicum）是典型的呼吸跃变型果实，在后熟过程中发生了许多重要的生理变化。在激素水平上，伴随着乙烯的大量合成；在颜色转变上，叶绿素的降解和番茄红素的合成使番茄果实在外观上由绿转红；在果实质地上，由于水解酶的作用使果实逐渐软化。WRKY转录因子是植物特有的一类转录因子，已有的研究表明WRKY转录因子在植物形态建成、物质代谢、生物及非生物胁迫响应等过程中发挥了重要的调控作用。近年来在拟南芥、水稻等模式植物上的研究已经表明WRKY转录因子

3、参与了对植物叶片衰老的调控，但对采后果实后熟调控方面的研究非常罕见。本论文在本课题组的研究基础上，以番茄为实验材料，分析了对乙烯产生明显响应的SlWRKY在叶片和果实中的表达模式、筛选其下游基因、验证与其互作的蛋白，从多方面进一步探讨了WRKY转录因子是否参与了番茄果实后熟阶段的调控。主要研究结果如下：1、采用荧光定量技术检测了9个SlWRKY基因在四个发育时期的番茄叶片，六个自然成熟时期番茄果实中的实时表达情况。结果表明，（1）SlWRKY16、SlWRKY17、SlWRKY22、SlWRKY23、SlWRKY25、SlWRKY31、

4、SlWRKY33、SlWRKY53、SlWRKY54都在叶片初始进入衰老状态时表达量最高，其中SlWRKY25、SlWRKY33、SlWRKY54的变化幅度最大，相对幼叶的表达量升高了160-200倍；（2）SlWRKY16、SlWRKY17、SlWRKY22、SlWRKY23、SlWRKY25、SlWRKY31、SlWRKY33、SlWRKY53、SlWRKY54在番茄果实成熟期都有不同程度的上调表达，但具有不同的上调模式。（3）SlWRKY16、SlWRKY17、SlWRKY23、SlWRKY25表达量在粉红期出现峰值，SlWRKY

5、31、SlWRKY33、SlWRKY53、SlWRKY54在全红期的表达量达到峰值。SlWRKY22的表达量则呈现逐渐上升的趋势。2、使用荧光共聚焦显微镜观察融合YFP的重组载体在本氏烟草中的表达情况，结果表明：SlWRKY17、SlWRKY22、SlWRKY23、SlWRKY25、SlWRKY31、SlWRKY33、SlWRKY53、SlWRKY54均定位于细胞核。3、将启动子活性载体和过表达载体共同转化烟草叶片，检测SlWRKYs对衰老相1本论文得到国家重点研究计划973项目（2013CB127105）的资助。I关基因启动子活性的影

6、响，数据分析结果显示：SlWRKY对SlACO1、SlACO3、SlPAO的启动子活性没有产生明显影响；SlWRKY16、SlWRKY23、SlWRKY33、SlWRKY53使SlPPH启动子的提高了2-3倍，SlWRKY25使SlPDS的启动子活性上升了6倍。SlWRKY16、SlWRKY17也使SlPSY1的启动子活性有2-3倍的提高。SlWRKY16和SlWRKY17的共同作用则表现出对SlPSY1启动子更加强烈的调控作用，使其活性提高了接近4倍。4、通过荧光双分子互补实验验证SlWRKYs与转录因子SlERF2b、SlERF7、

7、SlRIN之间是否存在相互作用。结果表明，SlERF2b与SlWRKY17、SlWRKY54，SlERF7与SlWRKY17、SlWRKY33，SlRIN与SlWRKY17、SlWRKY53、SlWRKY17与SlWRKY16、SlWRKY54之间均存在蛋白水平的互作关系。5、对SlWRKY23、SlWRKY53进行原核表达，并纯化获得高纯度的蛋白。这些蛋白在体外与包含W-box的核酸探针反应，结果显示SlWRKY23能够与SlACO1、SlACO2、SlACO3、SlPAO、SlPDS、SlPG、SlPPH、SlPSY1、SlSGR的

8、启动子探针发生体外结合，而SlWRKY53未发现与上述其中一探针的结合。关键词：番茄；成熟；衰老；转录因子；WRKYIITheFunctionofWRKYTranscriptionFactorsinFrui