桃樹WRKY轉(zhuǎn)錄因子的生物信息學(xué)及休眠進(jìn)程中表達(dá)分析.pdf

1、落葉果樹芽休眠，作為一種重要的生命現(xiàn)象，對(duì)多年生植物而言至關(guān)重要。目前，對(duì)休眠機(jī)理的研究已在多個(gè)物種及多個(gè)領(lǐng)域中展開。WRKY轉(zhuǎn)錄因子是植物十大轉(zhuǎn)錄因子之一，為植物所特有，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中起重要作用。已有研究表明，部分WRKY轉(zhuǎn)錄因子與休眠有關(guān)。為探究桃樹WRKY轉(zhuǎn)錄因子生物進(jìn)化以及挑選出與桃樹自然休眠進(jìn)程相關(guān)的WRKY轉(zhuǎn)錄因子，本實(shí)驗(yàn)于2013-2015年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站和設(shè)施果樹實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，以‘中油四號(hào)’油桃為試材，首

2、先利用生物信息學(xué)方法，以桃樹全基因組構(gòu)建本地Blast數(shù)據(jù)庫，鑒定出桃樹全基因組中所有WRKY轉(zhuǎn)錄因子，從而對(duì)桃樹WRKY轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行較為完整的生物信息學(xué)分析包含對(duì)該家族成員的分類、命名、染色體定位、基因結(jié)構(gòu)、進(jìn)化、基因復(fù)制等，在生物信息學(xué)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究部分WRKY轉(zhuǎn)錄因子在休眠進(jìn)程中的表達(dá)，為下一步WRKY基因的克隆以及功能驗(yàn)證提供一定的理論基礎(chǔ)。主要結(jié)果分為以下五個(gè)方面:
　　1、通過兩種不同的方式，最終在桃樹基因組

3、中共找到60個(gè)WRKY轉(zhuǎn)錄因子，進(jìn)而通過ExPASy Proteomics Server在線預(yù)測(cè)WRKY轉(zhuǎn)錄因子的等電點(diǎn)、分子量等。其中，ppb022557m分子量最大為82187.8D，ppa026260m分子量最小，為9048.56;各轉(zhuǎn)錄因子等電點(diǎn)由4.7326到12.2608不等。
　　2、將已證明的60個(gè)桃樹WRKY轉(zhuǎn)錄因子與73個(gè)擬南芥WRKY轉(zhuǎn)錄因子構(gòu)建了系統(tǒng)進(jìn)化樹。根據(jù)系統(tǒng)進(jìn)化樹結(jié)果，桃樹WRKY轉(zhuǎn)錄因子分屬于三個(gè)

4、組，其中第一組包括11個(gè)WRKY轉(zhuǎn)錄因子，第二組包括41個(gè)WRKY轉(zhuǎn)錄因子，第二組又被分為五個(gè)亞組（PpWRKYⅡa，PpWRKYⅡb，PpWRKYⅡc，PpWRKYⅡd，PpWRKYⅡe）且該組為三組中最大一組，第三組包含8個(gè)WRKY轉(zhuǎn)錄因子。
　　3、60個(gè)WRKY基因在桃樹8條主要的染色體上分布不均且與染色體長(zhǎng)度沒有關(guān)系。第六條染色體上含有最多WRKY轉(zhuǎn)錄因子，約占總數(shù)的21.3％，第一條染色體含有11個(gè)WRKY轉(zhuǎn)錄因子，第

5、七條染色體僅含有一個(gè)WRKY基因?yàn)樽钌?。最后，根?jù)WRKY轉(zhuǎn)錄因子在染色體上的定位以及分組對(duì)其進(jìn)行命名，即PpWRKY1至PpWRKY60。
　　4、對(duì)鑒定出的WRKY轉(zhuǎn)錄因子通過GSDS在線分析了其基因結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示:基因結(jié)構(gòu)與WRKY轉(zhuǎn)錄因子分組有很大的聯(lián)系，在同一組或者同一亞組中基因結(jié)構(gòu)較為類似，多含有相同數(shù)量的CDS、內(nèi)含子、UTR，如在Ⅱe和Ⅱd亞組中，大多數(shù)基因只含有一個(gè)CDS序列，無內(nèi)含子與UTR區(qū)域。
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6、、對(duì)34個(gè)WRKY基因在內(nèi)休眠和生態(tài)休眠時(shí)期的表達(dá)情況做了熒光定量分析，結(jié)果顯示各個(gè)時(shí)期基因表達(dá)量各不相同，且休眠期間各基因的變化趨勢(shì)也各不相同。PpWRKY59在內(nèi)休眠期表達(dá)量相對(duì)較低，進(jìn)入生態(tài)休眠以后，表達(dá)量突然升高，說明其在生態(tài)休眠期可能有一定作用;PpWRKY9、PpWRKY12、PpWRKY23、PpWRKY24、PpWRKY48、PpWRKY49、PpWRK51、PpWRKY55在內(nèi)休眠期表達(dá)量相對(duì)較高，而生態(tài)休眠時(shí)期表達(dá)量