辣椒WRKY轉錄因子cDNA的分離與功能鑒定.pdf

1、辣椒(Capsicum annuum)和煙草(Nicotin tobacco)在生長過程中經(jīng)常受到病害或者其它非生物環(huán)境因子的影響，病害或者環(huán)境危害常導致產(chǎn)量和品質的降低甚至絕收，即使頻繁施用農(nóng)藥也難以奏效且易帶來環(huán)境污染。而強化抗逆機能，培育高抗品種是解決這些作物病害問題的根本技術對策。目前兩大頗具應用前景的技術對策是通過代謝途徑工程或通過篩選高效誘發(fā)因子以提高植物植保素含量來提高作物抗逆水平。研究發(fā)現(xiàn)，轉錄因子對植物次生代謝起著十分

2、重要的調控作用，相對個別或少數(shù)幾個結構基因而言，轉錄因子的基因工程更適合于植保素代謝遺傳改良的應用。本研究著眼于了解辣椒響應逆境脅迫的分子機制，從辣椒cDNA文庫中分離出四個推定的WRKY轉錄因子，分別對其進行瞬間表達、細胞定位、熒光定量PCR分析和超表達功能分析，主要結果如下： 1.分離獲得四個推定的WRKY轉錄因子，分別為CaWRKY，CaWRKY2，CaWRKY3，CaWRKY5，生物信息學分析他們都含有保守的WRKY結構

3、域和鋅指結構，序列比對推測可能參與不同的信號轉導途徑。 2.亞細胞定位發(fā)現(xiàn)四個推定的WRKY轉錄因子都能定位于細胞核，與軟件預測的結果相符，說明是核定位蛋白，具有轉錄因子的基本特征。 3.瞬間表達驗證四個推定的WRKY轉錄因子與W盒的結合特性，發(fā)現(xiàn)WRKY蛋白能特異的與W盒結合，啟動GUS基因的表達。 4.熒光定量PCR分析四個WRKY轉錄因子的表達模式，CaWRKY受多種非生物脅迫和激素誘導，機械創(chuàng)傷和茉莉酸甲

4、酯(MeJA)強烈的誘導其表達，水楊酸(SA)，辣椒疫霉、鹽、紫外和低溫抑制其表達：CaWRKY2在鹽和低溫條件下變化不明顯，機械創(chuàng)傷、JA、SA、疫霉、紫外強烈誘導其表達；CaWRKY3在疫霉和紫外下強烈誘導，SA和JA也誘導其表達，機械損傷誘導微弱表達，鹽和低溫變化不明顯；CaWRKY5在機械損傷和JA強烈誘導其表達，SA誘導變化不明顯，疫霉、紫外和低溫抑制其表達，高鹽處理下有升高現(xiàn)象，但沒有很有規(guī)律的變化趨勢。 5.構建了

5、四個基因的超表達載體，用農(nóng)桿菌介導法轉化煙草，各獲得10個T0代超表達株系。CaWRKY超表達株系的T0代植株矮化，不易感病；CaWRKY2超表達株系的T0代側枝少，T1代植株對重金屬抗性增強，表明該基因介導了植物對非生物因子脅迫的防衛(wèi)反應；CaWRKY3超表達部分T1代植株對高溫抗性增強，CaWRKY5的T0代和T1代對低溫有明顯的抗性。 上述研究初步明確了4個辣椒WRKY轉錄因子在非生物逆境脅迫抗性中的作用，并為進一步開展其