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《15个普通小麦wrky基因的克隆与表达分析_吴华玲》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、378第18卷第4期2008年4月315个普通小麦WRKY基因的克隆与表达分析3333吴华玲倪中福姚颖垠郭刚刚孙其信中国农业大学植物遗传育种系,农业生物技术国家重点实验室,教育部杂种优势研究与利用重点实验室,北京市作物遗传改良重点实验室,农业部作物基因组与遗传改良重点实验室,北京100094摘要WRKY转录因子广泛参与了植物对生物与非生物胁迫应答反应、激素响应以及生长发育等一系列生理活动.但是,对小麦WRKY家族基因目前还缺少系统的克隆、表达和功能研究.文中采用EST的电子拼接方法,克隆了15个
2、具有完整开放阅读框的小麦WRKY基因,分属于WRKY家族的3个大类.表达分析发现,除TaWRKY10基因在分蘖节中表达最强外,其他基因的表达水平都是在叶中最高;4个基因随着叶片的成熟和衰老表达量显著增强;8个基因对低温、高温、NaCl或PEG等逆境因子具有响应;另外,WRKY基因在小麦杂交种与亲本之间存在明显的表达差异,并且有些基因对PEG逆境因子的响应在杂种比在亲本中快.表明,小麦WRKY基因参与了叶片衰老和逆境胁迫的响应过程,所检测到WRKY基因在杂种和亲本中的表达差异可能会通过增强杂交种的
3、抗逆性而促进小麦杂种优势的产生.关键词小麦WRKY转录因子基因克隆基因表达杂种优势WRKY蛋白是近年来在植物中研究较为广泛WRKY转录因子家族得名于其蛋白氨基酸序列[1]的转录因子.自从Ishiguro和Nakamura首次从中都有一个或两个由大约60个氨基酸组成的高度甘薯(Ipomoeabatatas)中克隆出第一个WRKY蛋保守的WRKY结构域,在这个结构域中包含了极[2]白以来,随后在野燕麦(Avenafatua)、皱叶欧为保守的氨基酸序列“WRKYGQK”及紧随其后[3]芹(Petros
4、elinumcrispum)、拟南芥(Arabidopsis的一段锌指结构.根据WRKY结构域的数目和其[4][5—8]thaliana)、烟草(Nicotianatabacum)、马铃中锌指基序的特征可将WRKY转录因子成员分为3[9,10]薯(Solanumtuberosum)、茄属植物(Solanum类;Ⅰ类含有两个WRKY结构域,Ⅱ类与Ⅲ类都[11][12]dulcamara)、鸭茅草(Dactylisglomerata)、只含有一个WRKY结构域.Ⅱ类锌指基序与Ⅰ类[13]沙漠豆科植物
5、(Retamaraetam)、大麦(Hor2相同,都为C2H2型,而Ⅲ类锌指基序为C2HC型.[14][15]deumvulgare)、棉花(Gossypiumarboreum)、根据WRKY蛋白在同源聚类所处的分枝不同,各[16][17][20,21,22]水稻(Oryzasativa)和椰子(Cocosnucifera)等大类又被分为多个亚类.对于Ⅰ类WRKY十多种植物中都克隆出WRKY基因.另外,通过蛋白,C端的WRKY结构域介导与其靶DNA结对现有数据库的序列信息进行搜索扫描,在较低等合
6、,而N端的WRKY结构域功能尚不清楚,它可的蕨类(Ceratopterisrichardii)和苔藓植物(Phy2能也参与了蛋白质与DNA的结合过程,增加蛋白[18]scomitrellapatens)甚至原始的单细胞原生生物质对靶位点的亲和性和专一性.Ⅱ类和Ⅲ类蛋白质(Giardialamblia)和黏酶菌(Dictyosteliumdiscoi2中的WRKY域更接近于Ⅰ类蛋白质的C端WRKY[19]deum)中也分别鉴定出WRKY基因的存在.结构域,所以单个的WRKY结构域与Ⅰ类蛋白质200
7、7210220收稿,2007211220收修改稿3国家重点基础研究发展计划(2007CB109000)和国家自然科学基金(批准号:30671297)资助项目33通信作者,E2mail:wheat3392@cau1edu1cn,qxsun@cau1edu1cn第18卷第4期2008年4月379C末端的WRKY结构域在功能上是等价的.1材料与方法WRKY转录因子能通过与目的基因启动子中的W—box([T][T]TGAC[C/T])高效结合调节目1.1实验材料[20]的基因的转录,从而行使其分子功能.
8、普通小麦品系农大3338分蘖盛期分蘖节用于WRKY蛋白广泛参与了植物对生物和非生物基因的克隆;农大3338分蘖盛期的叶、分蘖节和[6,9,23—26][27]胁迫应答反应,包括对细菌、真菌、卵根以及授粉后12d的种子用于组织表达谱分析;农[10,28][5][6,23,29]菌、病毒、信号分子水杨酸和双氧大3338苗期幼叶,开花期成熟叶和乳熟期开始变[30][31][13,32][11]水、机械刺激、干旱、冷害、伤黄的衰老期叶片用于不同发育时期叶片表达谱分[7][33][34]害、高盐以及紫外辐
