楊樹、葡萄、擬南芥和水稻W(wǎng)RKYⅢ基因家族比較及表達(dá)分析.pdf

1、II摘要WRKYIII基因在植物生長調(diào)節(jié)和抗逆性方面發(fā)揮重要作用。WRKY基因在很多植物中都已經(jīng)被研究報(bào)道，然而WRKYIII基因在木本植物楊樹與三個(gè)開花植物的代表家系：擬南芥、葡萄和水稻中仍缺乏一個(gè)全面的分析。楊樹作為一個(gè)大型且多年生的木本植物，與擬南芥、葡萄和水稻相比較有著不同的生命周期，其生長發(fā)育和基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)可能更加的復(fù)雜。本研究中，主要從染色體位置、系統(tǒng)發(fā)育、基因結(jié)構(gòu)、保守基序、保守的共線性、基因復(fù)制等方面四個(gè)物種的WRKYI

2、II基因家族進(jìn)行分析，并對楊樹WRKYIII基因家族進(jìn)行同義置換率（SynonymoussubstitutionsrateKs）及表達(dá)模式分析。通過研究主要獲得以下結(jié)果：1.在楊樹（毛果楊）、葡萄、擬南芥和水稻中確定出WRKYIII基因，盡管這些基因的分布是隨機(jī)的，但它們的蛋白相關(guān)理化性質(zhì)是趨向一致的。2.將57個(gè)WRKYIII基因序列進(jìn)行比對并構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹，結(jié)果表明這些基因可以被分成四個(gè)進(jìn)化枝（clade1、clade2、clade

3、3和clade4），同時(shí)發(fā)現(xiàn)旁系同源基因較多，卻僅含有2對直系同源基（PtrWRKY54VvWRKY42、PtrWRKY30VvWRKY52）。3.基因結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明它們的內(nèi)含子外顯子數(shù)量均不同，有些旁系同源基因的結(jié)構(gòu)也不同，進(jìn)化時(shí)期中發(fā)生了內(nèi)含子外顯的丟失或者獲得事件；基序分析結(jié)果表明進(jìn)化關(guān)系比較近的蛋白在基序組成模式上相同。4.共線性結(jié)果表明楊樹和葡萄間的復(fù)制區(qū)域比擬南芥或水稻間更加的保守，每個(gè)物種內(nèi)除了全基因組復(fù)制事件還存在其他

4、獨(dú)立的重復(fù)事件；對楊樹WRKYIII基因進(jìn)行Ks分析，結(jié)果顯示：PtrWRKYIII所有復(fù)制區(qū)塊都是在在單子葉植物與雙子葉植物發(fā)生分歧之后才產(chǎn)生形成的；多數(shù)PtrWRKYIII是通過大規(guī)模復(fù)制產(chǎn)生；強(qiáng)烈的純化選擇在維持PtrWRKYIII功能的進(jìn)化方面發(fā)揮著重要的作用。5.毛果楊（南林95）組織表達(dá)模式分析發(fā)現(xiàn)有5個(gè)基因（PtrWRKY30、54、55、63、90）在木質(zhì)部中表達(dá)量最高；誘導(dǎo)表達(dá)模式分析顯示，多數(shù)PtrWRKYIII在被