Advanced   Register
XTBG OpenIR  > 西双版纳热带植物园毕业生学位论文  > 学位论文

title: 拟南芥WRKY57基因功能分析
author: 姜艳娟
Issued Date: 2012-5
Abstract: 
 
WRKY蛋白质是一个转录调控因子大家族,在拟南芥中拥有74个成员,WRKY基因家族各成员参与多种生命活动,在植物的生长发育和耐逆抗病过程中都发挥着极其重要的调控作用。 干旱是限制农作物增产的一个重要环境因子之一。尽管如此,植物对干旱耐受性的潜在分子机制却仍不清楚。据报道WRKY转录因子在植物适应非生物胁迫过程中起着重要的作用,而我们的研究表明拟南芥的WRKY57激活表达后会增强植物抵抗干旱的能力。通过筛选WRKY相关的T-DNA插入的突变体种子库,我们得到一个功能获得性突变体并命名为干旱耐受性 (acquired drought tolerance, adt) 突变体。生理生化分析表明,在干旱胁迫条件下adt突变体增强了对干旱的耐受性,主要表现为adt突变体内比野生型积累了更高的ABA、adt的气孔对ABA处理比野生型更敏感。分子遗传学分析表明,adt突变体是由于在WRKY57基因的启动子中有一个T-DNA插入,从而导致了WRKY57基因的高表达。另外,WRKY57基因的高表达植株也表现出跟adt相似的干旱耐受性。跟其干旱耐受性表型相对应,三个胁迫相关基因(RD29A, NCED3 和ABA3) 的表达量在adt和WRKY57高表达植株中都显著增加,这跟它们体内高的ABA含量和干旱耐受性表型相一致。染色质免疫共沉淀实验结果表明,WRKY57转录因子可以直接结合到RD29A和NCED3启动子的W-box上,说明干旱胁迫条件下WRKY57通过激活RD29A和NCED3基因的表达来抵抗干旱胁迫。另外,ABA处理抑制了adt的种子萌发和幼苗的早期生长;而渗透胁迫下adt则表现出比野生型更高的萌发率和更好的生长。说明adt对ABA的反应比野生型更为敏感,同时adt突变体也增强了对渗透胁迫的耐受性。 拟南芥的WRKY转录因子参与了植物对各种生物和非生物逆境信号途径的建立。拟南芥的WRKY57属于WRKY家族的IId亚族。对WRKY57基因的表达分析表明,WRKY57基因显著受JA诱导表达,并在衰老叶片中具有较高的表达水平。100µM JA处理3天和5天后,两个wrky57突变体表明出典型的衰老表型,即叶片严重黄化、叶片内叶绿素含量减低和叶片具有比野生型更高的细胞死亡速率。进一步的研究表明,wrky57突变体的这种衰老症状的出现依赖于COI1的功能。拟南芥的F-box蛋白-COI1感知到JA信号,接着靶向其具有Jasmonate-ZIM结构域的蛋白-JAZs底物,通过SCFCOI1-26S 溶酶体途径将这些底物降解,从而介导了各种JA信号转导过程。进一步的酵母双杂交表明,在酵母体内WRKY57可以跟JAZ2和JAZ5发生相互作用。另外,定量PCR结果表明,一些衰老相关基因(特别是SAG12和SEN4基因)的表达量在wrky57突变体内显著比野生型增强了。WRKY57基因除了受JA诱导表达,还受灰霉菌Botrytis cinerea侵染的诱导表达,随着wrky57突变体内PDF1.2基因表达的提高,表现出对灰霉菌Botrytis cinerea侵染的抵抗能力的增强。 综上所述,我们第一部分的结果表明拟南芥WRKY57基因的激活表达增强了植物对干旱胁迫的耐受性,主要原因是WRKY57转录因子可以直接激活ABA合成的重要基因NCED3的表达,导致植物体内ABA含量的增加。增加了的ABA含量一方面可以关闭气孔减少水分丧失;另一方面可以作为信号物质和渗透物质,不仅可以启动下游的信号转导而且还可以调节植物体内的渗透压增强抗旱能力。通过对WRKY57基因的功能研究可以指导我们今后通过基因操作的手段来改善植物的抗旱性。 我们第二部分的实验结果表明,在JA信号来临时,SCFCOI1复合体通过26S溶酶体途径降解了跟WRKY57相互作用的JAZ2和JAZ5,从而释放出有活性的WRKY57蛋白,这些活化后的WRKY57蛋白通过抑制了一些衰老相关基因和抗病基因的表达,从而延缓了野生型叶片的衰老过程和削弱了植物对灰霉菌Botrytis cinerea侵染的抵抗能力。

Degree Level: 博士
Appears in Collections:西双版纳热带植物园毕业生学位论文_学位论文

Files in This Item:

File SizeFormat
姜艳娟.pdf6829KbAdobe PDFView  联系获取全文


全文许可: Creative Commons 署名-非商业性使用-相同方式共享 3.0

Recommended Citation:
姜艳娟. 拟南芥wrky57基因功能分析[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012.
Service
 Recommend this item
 Sava as my favorate item
 Show this item's statistics
 Export Endnote File
Google Scholar
 Similar articles in Google Scholar
 [姜艳娟]'s Articles
CSDL cross search
 Similar articles in CSDL Cross Search
 [姜艳娟]‘s Articles
Scirus search
 Similar articles in Scirus
Related Copyright Policies
Null
Social Bookmarking
  Add to CiteULike  Add to Connotea  Add to Del.icio.us  Add to Digg  Add to Reddit 
所有评论 (0)
暂无评论
 
评注功能仅针对注册用户开放,请您登录
您对该条目有什么异议,请填写以下表单,管理员会尽快联系您。
内 容:
Email:  *
单位:
验证码:   刷新
您在IR的使用过程中有什么好的想法或者建议可以反馈给我们。
标 题:
 *
内 容:
Email:  *
验证码:   刷新

Items in IR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

 

 

Valid XHTML 1.0!
Powered by CSpace