论文摘要
辣椒(Capsicum annuum)和烟草(Nicotin tobacco)在生长过程中经常受到病害或者其它非生物环境因子的影响,病害或者环境危害常导致产量和品质的降低甚至绝收,即使频繁施用农药也难以奏效且易带来环境污染。而强化抗逆机能,培育高抗品种是解决这些作物病害问题的根本技术对策。目前两大颇具应用前景的技术对策是通过代谢途径工程或通过筛选高效诱发因子以提高植物植保素含量来提高作物抗逆水平。研究发现,转录因子对植物次生代谢起着十分重要的调控作用,相对个别或少数几个结构基因而言,转录因子的基因工程更适合于植保素代谢遗传改良的应用。本研究着眼于了解辣椒响应逆境胁迫的分子机制,从辣椒cDNA文库中分离出四个推定的WRKY转录因子,分别对其进行瞬间表达、细胞定位、荧光定量PCR分析和超表达功能分析,主要结果如下:1.分离获得四个推定的WRKY转录因子,分别为CaWRKY,CaWRKY2,CaWRKY3,CaWRKY5,生物信息学分析他们都含有保守的WRKY结构域和锌指结构,序列比对推测可能参与不同的信号转导途径。2.亚细胞定位发现四个推定的WRKY转录因子都能定位于细胞核,与软件预测的结果相符,说明是核定位蛋白,具有转录因子的基本特征。3.瞬间表达验证四个推定的WRKY转录因子与W盒的结合特性,发现WRKY蛋白能特异的与W盒结合,启动GUS基因的表达。4.荧光定量PCR分析四个WRKY转录因子的表达模式,CaWRKY受多种非生物胁迫和激素诱导,机械创伤和茉莉酸甲酯(MeJA)强烈的诱导其表达,水杨酸(SA),辣椒疫霉、盐、紫外和低温抑制其表达;CaWRKY2在盐和低温条件下变化不明显,机械创伤、JA、SA、疫霉、紫外强烈诱导其表达;CaWRKY3在疫霉和紫外下强烈诱导,SA和JA也诱导其表达,机械损伤诱导微弱表达,盐和低温变化不明显;CaWRKY5在机械损伤和JA强烈诱导其表达,SA诱导变化不明显,疫霉、紫外和低温抑制其表达,高盐处理下有升高现象,但没有很有规律的变化趋势。5.构建了四个基因的超表达载体,用农杆菌介导法转化烟草,各获得10个T0代超表达株系。CaWRKY超表达株系的T0代植株矮化,不易感病;CaWRKY2超表达株系的T0代侧枝少,T1代植株对重金属抗性增强,表明该基因介导了植物对非生物因子胁迫的防卫反应;CaWRKY3超表达部分T1代植株对高温抗性增强,CaWRKY5的T0代和T1代对低温有明显的抗性。上述研究初步明确了4个辣椒WRKY转录因子在非生物逆境胁迫抗性中的作用,并为进一步开展其抗逆分子机制剖析及其在基因工程中的应用研究奠定了重要基础。
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标签：基因分离论文; 转录因子论文; 辣椒论文; 生物与非生物胁迫论文;