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《福建农林大学》 2008年
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辣椒WRKY转录因子cDNA的分离与功能鉴定

王育娜  
【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。
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:Q943.2;S641.3

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【引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 杨运英;杨暹;;温度对芥蓝幼苗细胞膜保护系统的影响[A];中国园艺学会第五届青年学术讨论会论文集[C];2002年
6 王彦华;侯喜林;;不结球白菜WRKY转录因子cDNA片段的克隆及分析[A];蔬菜分子育种研讨会论文集[C];2004年
7 张胜菊;于拴仓;张凤兰;司龙亭;;芸薹属蔬菜霜霉病研究进展[A];中国十字花科蔬菜研究进展 2009——中国园艺学会十字花科分会第七届学术研讨会论文集[C];2009年
8 李伟明;张寒霜;赵俊丽;付书平;;植物耐盐基因工程进展及棉花应用展望[A];中国棉花学会2005年年会暨青年棉花学术研讨会论文汇编[C];2005年
9 盂宪鹏;刘传亮;张朝军;武芝侠;李付广;;ERF转录因子研究进展及其与棉花抗病性的关系[A];中国棉花学会2007年年会论文汇编[C];2007年
10 严妍;雷波;别之龙;;不同昼夜温度对水培生菜生长和品质的影响[A];2008中国设施园艺工程学术年会论文集[C];2008年
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1 高轩;小麦抗冻蛋白基因的分离与遗传转化研究[D];华中科技大学;2010年
2 张妙霞;野生香蕉(Musa spp., AB group)抗寒相关基因的克隆与表达分析[D];福建农林大学;2010年
3 李望丰;SsNHX1基因在紫花苜蓿中的表达及其耐盐性研究[D];东北师范大学;2010年
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5 王猛;马尾松抑制消减文库的构建及抗病性相关基因的克隆[D];中南林业科技大学;2010年
6 曾兴权;小麦抗条锈病种质的鉴定及其抗性相关基因的差异表达和克隆[D];西北农林科技大学;2010年
7 李慧娥;中国野生华东葡萄抗白粉病株系白河-35-1转录因子基因(WRKY)表达与功能研究[D];西北农林科技大学;2010年
8 李坤;葡萄连作障碍机理及调控途径的研究[D];沈阳农业大学;2010年
9 孔祥培;玉米促分裂原活化蛋白激酶C族MAPKK基因ZmMKK4的分离及功能分析[D];山东农业大学;2011年
10 冯宝珍;辣椒疫霉(Phytophthora capsici)诱导坏死蛋白基因克隆及功能研究[D];山东农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹银川;柑橘NAC转录因子的克隆与表达分析[D];华中农业大学;2010年
2 刘红梅;农杆菌介导百子莲抗寒基因CBF1高效转化体系的建立[D];华中农业大学;2010年
3 詹菁;百合AGAMOUS同源基因的克隆、载体构建及遗传转化[D];华中农业大学;2010年
4 魏礼玲;MYB转录因子家族相关EST干涉载体构建及遗传转化的研究[D];华中农业大学;2010年
5 朱冬梅;盐碱胁迫下星星草(Puccinellia tenuiflora)根部转录应答的初步分析[D];哈尔滨师范大学;2010年
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7 黄聪;花生中DREB、bZIP类转录因子耐逆性研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
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9 李树芬;甜菜碱提高转基因番茄耐热性研究[D];山东农业大学;2010年
10 李清清;苹果中六个胁迫相关的转录因子表达特性及与醇酰基转移酶基因表达相关性分析[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈霞;罗世巧;段翠芳;曾日中;;高等植物转录因子研究进展[J];安徽农学通报;2008年09期
2 祝咏梅;纪震;;玉米纹枯病的发生与防治[J];现代农业科技;2010年08期
3 李玉梅,陈艳秋,李莉;梨品种枝条膜透性和水分状态与抗寒性的关系[J];北方果树;2005年01期
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9 欧阳延生,余继红,张芸兰,蒋廷惠;禾本科牧草对低磷反应的研究[J];草业科学;1995年03期
10 杜永吉;于磊;孙吉雄;鲁为华;;结缕草3个品种抗寒性的综合评价[J];草业学报;2008年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李春明;杨树品系低温生理响应及相关差异蛋白分析[D];北京林业大学;2011年
2 陈新;榛子花芽转录组文库的Solexa测序及冷调节基因的表达谱分析[D];中国林业科学研究院;2011年
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5 张剑侠;中国野生葡萄抗病基因标记及辅助育种应用研究[D];西北农林科技大学;2006年
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7 邱德运;水稻WRKY转录因子OsWRKY13的功能鉴定和调控机理研究[D];华中农业大学;2007年
8 董娜;病原诱导的小麦ERF、MYB转录因子基因TaPIEP1和TaPIMP1的分离、特性及功能分析[D];中国农业科学院;2008年
9 胡轶;玉米木质素合成相关基因在干旱胁迫下的差异表达[D];四川农业大学;2008年
10 侯宁宁;脱落酸和抗氧化系统对大豆耐铝性的调控机制[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 梁宏玲;两个不同磷效率甘蓝型油菜品种磷吸收利用的差异性机理研究[D];华中农业大学;2005年
2 高保利;烟草中与大豆疫霉菌激发子蛋白互作基因的筛选[D];西北农林科技大学;2008年
3 李淑敏;辣椒WRKY转录因子基因CaRKNIF1的克隆及表达分析[D];中国农业科学院;2008年
4 刘蕾;大豆MYB转录因子GmMYBJ6的功能初探[D];四川农业大学;2009年
5 李龙云;利用基因芯片技术筛选棉纤维发育相关基因[D];西北农林科技大学;2010年
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【二级引证文献】
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1 张红梅;白云;魏贤斌;邓馨;肖莉杰;费志宏;方淑梅;韩毅强;王北艳;;野生大豆GsRNF12基因的克隆及表达载体的构建[J];黑龙江八一农垦大学学报;2013年04期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 伍玲;番木瓜SGT1和RAR1的功能验证及WRKY转录因子的研究[D];华中农业大学;2013年
【二级参考文献】
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2 孙新,杨志敏,徐朗莱;镉诱导油菜叶片氧化胁迫及硫化物的络合作用[J];西北植物学报;2003年09期
3 郎明林,张玉秀,柴团耀;植物重金属超富集机理研究进展[J];西北植物学报;2003年11期
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5 李永才;安黎哲;毕阳;;微管骨架在植物适应低温胁迫中的功能研究进展[J];西北植物学报;2006年07期
6 段远霖,李维明,吴为人,刘华清;植物MADS-box基因的研究进展[J];福建农业大学学报;2003年01期
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8 肖凤娟,张欣杰;铝 镁 锌 锰等金属离子与钙调素相互作用研究进展[J];河北省科学院学报;2003年03期
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10 刘强,赵南明,K.Yamaguch-Shinozaki,K.Shinozaki;DREB转录因子在提高植物抗逆性中的作用[J];科学通报;2000年01期
【相似文献】
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1 高国庆,储成才,刘小强,李杨瑞;植物WRKY转录因子家族研究进展[J];植物学通报;2005年01期
2 郝林,徐昕;植物转录因子WRKY家族的结构及功能[J];植物生理学通讯;2004年02期
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5 王海华,郝中娜,谢科,吴坤陆,郭泽建;水稻WRKY89中的亮氨酸拉链结构增强蛋白与W盒元件的相互作用[J];科学通报;2005年10期
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7 田云;卢向阳;彭丽莎;方俊;;植物WRKY转录因子结构特点及其生物学功能[J];遗传;2006年12期
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1 ;A group of conserved SPTT domain containing WRKY transcription factors are potential substrates of MAP kinases in plants[A];第六届中国植物逆境生理学与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2010年
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3 王晨;刘磊;姚凝聪;谭翼;马会;王夏天;何光源;杨广笑;;小麦WRKY基因的克隆、表达分析及其遗传转化[A];中国的遗传学研究——遗传学进步推动中国西部经济与社会发展——2011年中国遗传学会大会论文摘要汇编[C];2011年
4 邹长松;江文波;余迪求;;拟南芥雄配子特异表达的WRKY34基因负调控成熟花粉抗冷性[A];中国的遗传学研究——遗传学进步推动中国西部经济与社会发展——2011年中国遗传学会大会论文摘要汇编[C];2011年
5 王海华;郝中娜;谢科;吴坤陆;郭泽建;;水稻WRKY蛋白OsWRKY87的分析[A];中国植物病理学会2004年学术年会论文集[C];2004年
6 ;The WRKY transcription factor OsWRKY78 regulates stem elongation and seed development in rice[A];现代分子植物育种与粮食安全研讨会论文集[C];2011年
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8 王彦华;侯喜林;;不结球白菜WRKY转录因子cDNA片段的克隆及分析[A];蔬菜分子育种研讨会论文集[C];2004年
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1 本报记者 操秀英;探索植物适应环境胁迫的奥秘[N];科技日报;2010年
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1 于延冲;拟南芥转录因子WRKY71对花和分枝发育的调控机制研究[D];山东大学;2011年
2 王慧;拟南芥WRKY45转录因子参与响应低磷胁迫的实验证据[D];中国农业大学;2014年
3 赵天田;平榛WRKY转录因子的克隆与功能鉴定[D];中国林业科学研究院;2012年
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6 凌键;黄瓜WRKY基因家族及microRNA的鉴定与分析[D];中国农业科学院;2012年
7 付乾堂;拟南芥WRKY25和At2g03440编码的结瘤相关蛋白抗热功能分析[D];中国科学院研究生院(西双版纳热带植物园);2009年
8 郑井元;辣椒WRKY转录因子CaWRKY6和CaWRKY30基因的克隆、表达及功能分析[D];中南大学;2012年
9 张春秋;辣椒Me3基因介导抗根结线虫WRKY基因CaRKNIF1的分离及其功能分析[D];中国农业科学院;2010年
10 赵亮;四倍体栽培棉种高密度遗传图谱的加密及棉花红株R_1和茸毛T_1基因的精细定位[D];南京农业大学;2012年
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1 王丽芳;番茄WRKY基因克隆及分析[D];山东师范大学;2010年
2 贾翠玲;葡萄WRKY基因超家族的进化分析[D];辽宁师范大学;2010年
3 何红升;杨树全基因组WRKY基因的鉴定及表达分析[D];安徽农业大学;2012年
4 张娜;陆地棉三个WRKY基因的克隆及表达特性分析[D];山东农业大学;2012年
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6 冯泊润;WRKY转录因子在玉米基因组中的分布规律及其中参与抗病相关基因的筛选[D];四川农业大学;2013年
7 喻门;小麦WRKY基因的克隆及其在逆境胁迫反应下的表达变化[D];华中科技大学;2009年
8 张雅涵;黄瓜根结线虫取食位点早期形成相关WRKY基因的分离与分析[D];中国农业科学院;2011年
9 喻门;小麦WRKY基因的克隆及其在逆境胁迫反应下的表达变化[D];华中科技大学;2009年
10 刘磊;小麦WRKY基因的克隆、表达分析及其遗传转化[D];华中科技大学;2011年
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