蘋果bZIP家族基因的鑒定、表達(dá)分析及葡萄WRKY48基因的功能分析.pdf

1、蘋果（Malus domestica）和葡萄（Htis Hnifera）目前已在國(guó)內(nèi)外廣泛栽培，但自然條件下，極易受不良環(huán)境的危害從而對(duì)生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。利用生物技術(shù)的手段挖掘和利用抗性基因，輔助選育抗性品種，可以有效的提高果品的產(chǎn)量和品質(zhì)。據(jù)報(bào)道，bZIP和WRKY轉(zhuǎn)錄因子是植物中含基因成員較多的兩個(gè)家族基因，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育，生物和非生物脅迫方面具有重要意義。本研究首次對(duì)蘋果基因組中bZIP基因進(jìn)行了鑒定、進(jìn)化和表達(dá)分析。另一方面，

2、從歐美雜種巨峰葡萄（V.labrusca×V.vinifera）中克隆了VlWRKY48，并通過(guò)轉(zhuǎn)化擬南芥進(jìn)一步研究了該基因在干旱及白粉脅迫方面的功能。獲得如下研究結(jié)果:
　　1.從蘋果基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索、鑒定得到了112可能的bZIP基因，并對(duì)其進(jìn)行同線性分析，結(jié)果表明，串聯(lián)重復(fù)，節(jié)段性重復(fù)及基因組復(fù)制有效的擴(kuò)增了蘋果bZIP基因的家族。蘋果和擬南芥2個(gè)物種基因組中的bZIP基因的同線性分析發(fā)現(xiàn)，19個(gè)蘋果bZIP基因和21個(gè)擬

3、南芥bZIP基因位于兩物種的同線性區(qū)域，其中6個(gè)基因?qū)κ?個(gè)蘋果bZIP基因?qū)?yīng)1個(gè)擬南芥bZIP基因，表明它們很可能在2個(gè)物種分化前就存在，起源于共同的祖先?；?物種的進(jìn)化樹，根據(jù)擬南芥的分組關(guān)系，結(jié)合蘋果bZIP基因的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將其分為A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，H，I，J，S等11個(gè)亞家族?；騼?nèi)含子外顯子結(jié)構(gòu)分析表明，約20％的蘋果bZIP基因不含內(nèi)含子。一些MdbZIP重復(fù)基因?qū)Φ膬?nèi)含子數(shù)量的差異可能由內(nèi)含子發(fā)生了增加或缺失

4、而引起，進(jìn)而增加了bZIP基因的功能多樣性。通過(guò)對(duì)蘋果bZIP基因家族A亞組的16個(gè)成員進(jìn)行半定量RT-PCR分析發(fā)現(xiàn)，除5個(gè)基因不表達(dá)外，其余11個(gè)基因在10個(gè)待檢測(cè)的組織中均有不同水平的表達(dá)，表明蘋果A組bZIP基因可能參與蘋果根系和葉片生長(zhǎng)，果實(shí)及種子的發(fā)育。干旱和鹽脅迫及5種不同的激素處理下，這11個(gè)基因呈現(xiàn)出上調(diào)或下調(diào)的表達(dá)趨勢(shì)，表明它們可能和蘋果對(duì)干旱，鹽脅迫調(diào)控有關(guān)。
　　2.以歐美雜種葡萄巨峰的cDNA為模板，克隆

5、得到VlWRKY48基因的cDNA序列，基因Genebank登錄號(hào)為XM002280995.2。序列分析發(fā)現(xiàn)VlWRKY48的開(kāi)放閱讀框(ORF)長(zhǎng)1050-bp，編碼的氨基酸長(zhǎng)度349aa，含1個(gè)WRKY保守結(jié)構(gòu)域，鋅指結(jié)構(gòu)為C2HC型，屬于Ⅲ亞組WRKY基因。通過(guò)構(gòu)建pCAMBIA2300-35S-VlWRKY48過(guò)表達(dá)載體，并在土壤農(nóng)桿菌的介導(dǎo)下成功轉(zhuǎn)化擬南芥。結(jié)果發(fā)現(xiàn)VlWRKY48過(guò)表達(dá)株系在種子萌發(fā)期，幼苗階段及4周齡成苗階