茄子SmWRKY40转录因子耐盐功能的初步鉴定

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jueqidf_1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
茄子(Solanum melongna L.)系茄科茄属一年生植物,营养丰富,作为我国夏秋季节主要菜蔬之一,在全国各地广泛种植。茄子生长的各个阶段都会受到环境因素的影响,其中,土壤盐渍化对茄子产量和品质造成恶劣影响。WRKY转录因子家族在植物逆境响应方面具有重要作用,在植物响应盐胁迫方面已有诸多研究。利用植物基因工程,将具有耐盐功能的转录因子导入茄子,进而获得茄子新品种,为茄子种质创新和分子改良提供了新思路。而茄子木质化程度高,利用常规的遗传转化方法获得转基因植株较为困难。在本研究中,我们通过同源比对获得茄子SmWRKY40基因,并建立起农杆菌介导的茄子遗传转化体系,将SmWRKY40基因分别在拟南芥和茄子中过表达后,初步验证该基因在盐胁迫下的功能。研究主要结果如下:1.运用多个生物信息学网站和软件对茄子SmWRKY40转录因子进行分析,结果显示,SmWRKY40最大开放阅读框(ORF)有1020 bp,编码339个氨基酸,对其保守结构域进行预测,发现SmWRKY40蛋白属于WRKY转录因子GroupⅡ亚家族;与其他物种的同源序列进行比对并构建系统进化树发现,SmWRKY40在进化上与野生番茄(Solanum chilense)中Sc WRKY40亲缘关系较近;SmWRKY40蛋白的理论分子量为37641.80 k D,不稳定系数(Ⅱ)为45.17;理论等电点(theoretical p I)为8.84,为弱酸性亲水蛋白,最可能定位在细胞核上;对SmWRKY40基因启动子区域预测分析,发现上游2 kb区域中含有3个脱落酸响应元件(ABA Response element,ABRE);酵母单杂实验表明,SmWRKY40具有转录激活活性;实时荧光定量实验结果显示,SmWRKY40基因在茄子成熟根中特异性表达,且受非生物胁迫(干旱、盐、高温胁迫)和ABA不同程度的诱导,其中盐胁迫对SmWRKY40基因诱导最显著。2.构建植物过表达载体p Cambia2301-ky-SmWRKY40,并对农杆菌介导的茄子遗传转化过程中各个步骤进行探索,筛选出茄子遗传转化最佳的外植体材料和部位、用于筛选非转化外植体的卡那霉素(Kan)浓度、抑菌抗生素特美汀(Tim)浓度,研究遗传转化过程中各个步骤对外植体转化效率的影响。分析结果显示:茄子品种‘卜丽卡’的下胚轴是用于茄子遗传转化的最佳外植体材料,75 mg/L Kan能够有效筛选出茄子抗性芽,200 mg/L Tim能够有效抑制农杆菌的再生,保护外植体不被污染;预培养3 d后的外植体分化效果最好,此时抗性出愈率为65.0%,抗性出芽率最高,为15.0%。菌液OD600为0.8,侵染15 min,可达最佳转化效果。经DNA水平上的检验初步证明,有22株茄子为SmWRKY40阳性苗,在此基础上进一步对阳性苗进行q RT-PCR试验,检测SmWRKY40基因的表达情况。3.将SmWRKY40过表达载体异源转化拟南芥Col-0,发现在Na Cl、甘露醇和ABA处理下,拟南芥OE株系的种子萌发率、根伸长情况明显优于野生型。用盐水处理拟南芥植株发现,过表达植株受Na Cl伤害情况比野生型植株更轻,生长状态明显好于野生型。盐胁迫下,过表达植株中ROS和MDA含量比野生型植株中积累的更少,表明SmWRKY40的过表达使拟南芥受到的氧化伤害更小。而抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性和渗透调节物质(可溶性蛋白和脯氨酸)含量则相反。对茄子SmWRKY40过表达植株和野生型植株进行盐处理,发现茄子SmWRKY40过表达材料比茄子野生型材料受到的伤害更轻,且叶绿素含量更高。综上表明,SmWRKY40在茄子耐盐中起到正调控作用。
其他文献
罗非鱼是我国重要的淡水养殖鱼类之一。然而近年来由于链球菌病等病害的暴发,我国罗非鱼养殖产业承受了巨大的经济损失,因此探讨罗非鱼的抗病免疫机制具有重要意义。DEx D/H盒蛋白家族成员被发现可作为胞质传感器参与识别病毒核酸并激活下游信号通路,而三结构域(Tripartite motif,TRIM)蛋白家族是重要的调节因子,可作为E3泛素连接酶参与多种信号通路的调控。为了探究尼罗罗非鱼(Oreochr
鲤疱疹病毒Ⅱ型(Cyprinid herpesvirus 2,Cy HV-2)是一种能够感染金鱼和鲫鱼及鲫鱼变种的双链DNA病毒,该病毒病流行范围广,蔓延迅速,鲤疱疹病毒Ⅱ型引起的鲫造血器官坏死病也是我国重点监测的疫病,对我国的鲫鱼养殖业危害巨大,已成为鲫鱼养殖业健康发展的严重影响因素之一。研究鲤疱疹病毒的毒力基因对于鲤疱疹病毒的致病机理的研究以及弱毒疫苗的研制有着重要作用。本论文选取ORF57、
草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV),是双链RNA病毒,隶属于呼肠孤病毒科,水生呼肠孤病毒属,能够引起草鱼患上高度传染性草鱼出血病(grass carp haemorrhagic disease,GCHD),造成草鱼的大规模死亡,严重威胁了草鱼集约化养殖业的发展。基因Ⅱ型GCRV(GCRV-Ⅱ)是导致GCHD爆发的主要病原。疫苗防控是成功发展草鱼集约化养殖业和解决GC
长江口盐沼湿地具较高的初级生产力、多变的环境条件和较高的生境异质性,为众多水生生物提供了关键的育幼、索饵和避敌场所,对于维持河口生物资源的多样性起着关键作用。近些年来,由于滩涂围垦、水质污染和过度捕捞等人为活动的影响,长江口盐沼生境遭到了破坏,鱼类栖息特征发生了变化。本文以中国花鲈(Lateolabrax maculatus)为研究对象,基于长江口盐沼湿地插网调查,运用生态位分析、种群特征分析、稳
蛋白酶抑制因子是广泛存在于所有生物中的蛋白质或小分子多肽,在许多生命过程中发挥作用。MEROPS数据库中的I84蛋白酶抑制因子家族是一个新的蛋白酶抑制因子家族,在美洲牡蛎(Crassostrea virginica)和缢蛏(Sinonovacula constricta)中有报道,被认为在相关物种的宿主防御中发挥作用。然而,该蛋白酶抑制因子家族的物种分布迄今尚无系统性研究。本研究利用BLAST程序
草鱼(Ctenopharyngodon idella)在鱼类分类学上隶属于硬骨鱼纲(Oseichhthyes)、鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cypriniae)、雅罗鱼亚科(Leuciscina)、草鱼属(Ctenopharyngodon),和青鱼(Mylopharyngodon piceus)、鲢鱼(Hypophthalmictuthys molitrix)、鳙鱼(Aristic
鱼类不仅种类繁多,而且其性别决定方式也十分多样,包括雌雄异体,雌雄同体和单性生殖。其中雌雄同体又分为雌性先熟型、雄性先熟型、雌雄同步发育型和双向逆转型。黄鳝(Monopterus albus)是一种先雌后雄的雌雄同体鱼类,其雌性个体小,怀卵量低,黄鳝在第一次性成熟产完卵后,性逆转为雄性个体且终生不会再逆转为雌性个体。多年来,已有一系列通过转录组学和蛋白组织学研究黄鳝性逆转过程的报道,发现了许多呈现
本研究以方正银鲫(Carassius auratus)为研究对象,检测并分析了在碳酸氢钠(NaHCO3)胁迫下,方正银鲫血清中氨、尿素氮(BUN)含量以及鳃组织中抗氧化生化指标的变化情况;在此基础上,通过对靶器官鳃组织代谢组学样品前处理的方法研究,并开展了不同浓度NaHCO3胁迫下的鲫鳃代谢组学分析,筛选出了89种差异表达代谢物(Differential Expressed Metabolites
在我国,实验动物有着严格的审批制度、监管和质量标准体系。羊作为实验动物近年来应用越来越广泛,但缺乏严格的标准和质量控制体系。本研究在针对前期建立的实验用羊封闭群体基础上,参考国内外实验用家畜遗传学相关的研究成果,选择山羊(封闭群白山羊)和绵羊(湖羊群体),通过微卫星标记等DNA分子遗传标记技术测定群体遗传质量;并对封闭群白山羊进行了全基因组测序研究,分析该封闭群独特的基因组特征和受选择压力的基因信
西北太平洋柔鱼冬春生群有很大的经济价值,是我国远洋渔业主要捕捞群体,其早期生活史阶段没有游泳能力,只能随着海流被动输运,无法应对复杂环境的变化,周围环境细微的变化都会对其生物过程产生很大的影响,但是前人在对其进行研究时,主要是利用采集的样本进行分析,采集到的样本以成熟柔鱼居多,没有专门研究过其早期生活史阶段,更没有从个体的角度进行研究。对该阶段的研究能够为柔鱼的合理开发、资源的保护以及可持续利用等