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提高葡萄的耐寒性是我国葡萄产业中亟待解决而又十分艰巨的任务,但目前葡萄冷胁迫响应与调控的机制研究尚处在起步阶段。本课题组通过表达谱分析发现有数个WKRY基因在葡萄低温处理下表达量显著上调,意味着WKRY基因可能参与了葡萄对冷胁迫信号的响应。WRKY基因是一类广泛存在植物中,并在多种生理生化过程中起调节作用的一类重要转录因子超家族。大量研究表明,WKRY基因家族成员在植物抗病虫害、干旱、盐碱等胁迫中发挥重要的作用。目前在葡萄中仅鉴定了6个WRKY基因,且对其功能研究主要集中在生物胁迫方面,而对其在冷胁迫应答方面的作用仍为空白。本文以欧亚种葡萄(Vitis vinifera L.)‘黑比诺’的基因组序列为基础,完成了WRKY基因家族成员的鉴定；分析了该家族成员在葡萄不同组织中的表达状况；完成了欧亚种葡萄‘玫瑰香’(V. vinifera cv’Muscat Hamburg’)和山葡萄(V. amurensis Rupr.)整个WRKY家族成员在冷胁迫下的表达变化分析和比较研究；并通过在拟南芥中过表达了2个在葡萄中受冷胁迫诱导表达的WRKY基因来验证其抗寒功能。取得的主要研究结果如下：1、根据拟南芥中WRKY基因编码的氨基酸序列,通过同源比对在葡萄基因组上共鉴定出59个WRKY家族成员。这些成员不均匀的分布在葡萄染色体上。通过对WRKY结构域和锌指结构的系统进化分析,将59个WRKY家族成员分成了四组。2、在‘玫瑰香’的幼叶、成熟叶、卷须、茎尖、幼果、成果和根共七种组织中检测了WRKY基因的转录水平,发现了多数WRKY基因在组织中呈现泛表达模式。对公共芯片数据库中与葡萄胁迫相关的数据进行整合分析,发现WRKY家族成员广泛参与多种生物和非生物胁迫应答过程,表明WRKY基因可能在葡萄整个生命周期以及各种胁迫应答过程都起着十分重要的作用。3、定量RCR结果表明,在冷胁迫处理‘玫瑰香’后36个WRKY基因表达水平变化超过2倍。整合公共芯片数据、转录组数据和定量PCR结果表明15个冷胁迫相关的WRKY基因至少可被两组数据支持,且其中6个受外源脱落酸(ABA)诱导表达。山葡萄冷胁迫处理后有33个WRKY基因与‘玫瑰香’冷处理下变化模式一致,但山葡萄中有42个WRKY基因表达水平变化超过2倍。4、对2个受冷胁迫诱导明显的WRKY基因(WRKY28和WRKY43),构建过表达载体并转化拟南芥,发现过表达WRKY28和WRKY43的转基因植株耐寒能力增加,表明WRKY28和WRKY43确实参与了葡萄冷胁迫信号传导过程。本研究完成了对葡萄WRKY基因家族的整体分析及其在两种不同抗寒能力的葡萄材料中对冷胁迫的响应,验证了2个WRKY基因的初步功能。通过综合分析不同试验手段的数据,得到了15个与冷胁迫密切相关的WRKY基因(包括两个经过功能验证的WRKY基因),为进一步研究WRKY基因在葡萄冷胁迫下的功能奠定了基础。山葡萄与‘玫瑰香’葡萄的比较研究及获得的数个冷胁迫后表达模式差异的WRKY基因,为研究WRKY基因对山葡萄高耐寒性的贡献提供了线索。