茶樹bZIP家族基因的非生物脅迫響應及C亞家族CsbZIP6和CsbZIP4的功能初步分析.pdf

1、研究植物如何響應逆境脅迫一直是植物學研究領域的重要課題。堿性亮氨酸拉鏈bZIP蛋白是真核生物中分布最廣泛且最保守的一類蛋白，已有研究表明其在植物的生長發(fā)育及逆境脅迫響應中具有重要的作用。本論文在前期克隆11個CsbZIP基因的基礎上開展，繼續(xù)對茶樹bZIP基因進行克隆，采用熒光定量 PCR檢測它們的組織表達特異性以及不同非生物脅迫下在茶樹葉片和根中的表達模式，并對CsbZIP6和CsbZIP4的抗逆功能進行了擬南芥過表達驗證研究。并本論

2、文主要結果有以下幾方面：
　　1、茶樹CsbZIP基因的的克隆與生物信息學分析
　　再次克隆了7個茶樹bZIP基因，分別命名為CsbZIP12-CsbZIP18，分析結果表明，18個CsbZIPs蛋白都含有典型的 bZIP結構域，通過與擬南芥 bZIP家族75個成員氨基酸序列構建發(fā)育樹及MEME預測保守結構域分析，將18個CsbZIP蛋白歸類為10個亞家族（A、B、C、D、E、F、H、I、S和K亞家族）。
　　2、組織

3、特異性表達和非生物脅迫響應分析
　　1)組織特異性表達結果顯示，在四種組織中，CsbZIP18的表達量是所有基因中最低的；在不同組織間，CsbZIP12、CsbZIP14和CsbZIP18這3個基因在根中的表達量相對較高，另外三種組織中的表達較低；相反，CsbZIP16在根中的表達量極低；其余基因在這四種組織間的表達量相差不大。
　　2)茶樹水培苗在低溫、ABA、鹽和干旱四種脅迫處理下的time-course實驗，檢測18個

4、CsbZIP基因在0，1，3，9，24，72和120 h7個采樣點的葉片和根的定量表達。結果顯示，絕大部分CsbZIP基因都對這幾種脅迫有響應，從誘導強度來看，CsbZIP16、CsbZIP17和CsbZIP18在這幾種脅迫下表達量相對較大。
　　3、CsbZIP6負調控擬南芥的低溫響應
　　1)亞細胞定位顯示CsbZIP6蛋白定位于細胞核?？寺～@得啟動子序列2201 bp，發(fā)現含多個低溫脅迫響應元件如ABRE、CBFHV、

5、LTRE等。
　　2)ABA敏感性：過表達CsbZIP6增強轉基因擬南芥萌發(fā)時期對ABA的敏感性。
　　3)低溫響應：過表達CsbZIP6轉基因擬南芥幼苗凍傷情況比野生型嚴重，轉基因株系的存活率降低，相對電導率增大，可溶性糖含量降低，丙二醛含量升高，這些指標都間接說明了過表達CsbZIP6降低擬南芥轉基因植株的抗凍性。基因芯片分析發(fā)現，GO通路主要富集在響應低溫、水分脅迫、糖代謝等過程；參與低溫和滲透相關的基因大多都是下調表

6、達，如COR413IM1、DREB1A/CBF3、KIN1和LEA4-5等，而低溫響應途徑中起負調控作用的MYB15以及對低溫敏感的基因BT5和DIN10上調表達，以及糖相關差異表達基因APL3、APL4和SBE2.2下調。
　　4、CsbZIP4正調控擬南芥的耐鹽響應
　　亞細胞定位顯示CsbZIP4蛋白定位于細胞核。過表達CsbZIP4提高了轉基因擬南芥株系在種子萌發(fā)階段的耐鹽性，降低了ABA敏感性。對CsbZIP4轉基