辣椒CaWRKY8基因克隆及表达分析的研究
WRKY基因家族是植物中最大的转录因子家族之一,广泛的参与了植物生命活动中的各种生物进程。本研究在前期基于辣椒全基因组测序数据库中的信息共鉴定出71个WRKY转录因子,以辣椒PI201234为材料,以cDNA第一条链为模板,克隆了辣椒CaWRKY8基因,并对其进行生物信息学分析,研究辣椒Ca WRKY8基因在不同激素和胁迫处理下的表达情况,分析该基因可能参与的防卫应答反应。主要研究结果如下:1、Ca WRKY8基因克隆及生物信息学分析该基因的开放阅读框（ORF）长度为1647 bp,编码548个氨基酸残基,在214～220和387～393之间的7个氨基酸组成WRKYGQK保守结构域,在234～264和407～438之间有典型的C2H2锌指结构的序列,隶属WRKY分类中的Group Ⅰ。Blastn 分析表明该基因与 NM001325015.1（E:0.0）、DQ402421.1（E:0.0）、NM001287907.1（E:0.0）、AB192884.2（E:0.0）、XM015224023.1（E:0.0）和NM001319981.1（E:0.0）的相似性分别是99%、99%、91%、90%、89%和89%。NCBI-BLASTp在线比对结果发现:Ca WRKY8与辣椒假设蛋白T45917066（PHT79014.1）同源性最高,达到100%,与辣椒WRKY25（PHU14775.1）、马铃薯WRKY（NP001274836.1）、番茄预测WRKY26（XP015079509.1）、烟草预测WRKY33（XP016492389.1）、猕猴桃WRKY（PSS09530.1）、葡萄预测WRKY24（XP002272040.1）、大豆WRKY39（NP001348302.1）、可可树WRKY（EOY34631.1）和栓皮槠WRKY24（XP023888322.1）同源性分别为 99%、89%、89%、80%、67%、66%、66%、65%和 63%。进化树分析软件MEGA6.06分析结果表明,克隆的辣椒Ca WRKY8基因与辣椒WRKY25同源性较高,此外,与马铃薯WRKY、番茄预测WRKY26、烟草预测WRKY33和猕猴桃WRKY也有较高的同源性。2、外源激素处理对Ca WRKY8基因表达的影响CaWRKY8基因的表达受外源物质SA、MeJA、ABA的诱导。研究结果表明,Ca WRKY8基因在3种不同激素处理后相对表达量的变化十分相似。在三种激素处理下,相对表达量均在12h达到峰值,分别为对照组的8.53倍、7.87倍和6.52倍。3、胁迫处理对Ca WRKY8基因表达的影响高温、干旱、盐害等非生物胁迫均能诱导Ca WRKY8的表达。在这3种非生物胁迫中,干旱胁迫处理后Ca WRKY8基因表达上调最为显著;不同处理时间下均呈现显著上调,在处理3h时,表达量达到峰值,为对照组的121.10倍。因此,在干旱胁迫处理下辣椒CaWRKY8基因具有高表达水平。辣椒幼苗在接种辣椒疫霉菌后,Ca WRKY8基因的相对表达量显著上调,总体呈现出倒U型的趋势。处理12 h时相对表达量达到峰值,为对照组的6.81倍。因此,高温、干旱、盐害、疫霉等胁迫均能诱导CaWRKY8的表达,我们预测Ca WRKY8基因在应对植物激素处理后的调控方式和信号转导机制十分相似。
- 作者：
- 刁玄章
- 学位授予单位：
- 安徽科技学院
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2019年
- 导师姓名：
- 高青海；刁卫平
- 中图分类号：
- S641.3
- 关键词：
- 辣椒；WRKY；基因表达；生物信息学；胁迫；外源激素
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- 基金项目：
- 国家自然科学基金（项目编号:31601768）%江苏省农业重大新品种创制项目（项目编号:PZCZ201714）%现代农业产业技术体系建设专项资金项目（项目编号:CARS-23-G42）