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小麦WRKY基因的克隆、表达分析及其遗传转化

作　者: 刘磊
导　师: 杨广笑；何光源
学　校: 华中科技大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 小麦 WRKY转录因子基因克隆时空表达分析载体构建基因枪技术遗传转化
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 35次
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内容摘要

WRKY转录因子是植物转录调控子家族成员之一,它可以特异地与W-box的结合,并调控启动子中含W-box元件的抗病、损伤、衰老相关基因的表达,进而广泛参与植物对生物胁迫和非生物胁迫的响应。本研究首先利用植物WRKY蛋白的保守序列在小麦基因组数据库中搜索出大量高相似性的ESTs,并拼接获得多条全长序列。通过设计特异引物,采用PCR技术成功克隆到一条小麦WRKY基因的cDNA全长序列。对该基因的序列比对结果显示:它与小麦的TaWRKY53a和TaWRKY53b的序列有较高的相似度,说明此基因确实为小麦中的WRKY基因,并命名为TaWRKY53c。进而对其进行生物信息学分析发现,TaWRKY53c蛋白具有两个完整的WRKY结构域和锌指结构,属于典型的WRKY转录因子Ⅰ类成员。且在与拟南芥Ⅰ类WRKY蛋白的多序列比对中发现,该蛋白与AtWRKY33亲缘进化关系较近,文献报道AtWRKY33参与拟南芥的抗盐响应,因此认为它在小麦中可能参与该蛋白相似的信号通路。小麦幼苗经高盐胁迫处理后,TaWRKY53c表达的组织及时空特异性的荧光定量PCR分析结果表明,该基因确实参与对高盐胁迫的响应,且短时间内表达量增加九倍,并且在叶片中的表达量最高。为获得具有抗盐特性的转基因小麦品种,构建了TaWRKY53c的过表达载体,并利用基因枪技术将其转化到小麦盾片中。再通过组织培养,获得了大量再生植株,以备后续转基因植株筛选。本论文的研究结果对阐明小麦中TaWRKY53c基因的生物学功能奠定了初步的基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-23
  1.1 WRKY 转录因子研究进展  8
  1.2 WRKY 转录因子的结构特点  8-11
  1.3 WRKY 转录因子的生物学功能  11-18
  1.4 WRKY 转录因子的作用机理  18-20
  1.5 植物界中的WRKY 转录因子  20-22
  1.6 本研究目的及意义  22-23
2 方案及材料  23-27
  2.1 研究方案  23-25
  2.2 材料及来源  25
  2.3 生物信息数据库及工具软件  25-26
  2.4 其它材料  26-27
3 方法  27-43
  3.1 WRKY 基因序列的筛选  27
  3.2 小麦RNA 提取、模板制备  27-29
  3.3 大肠杆菌感受态细胞的制备和转化  29-30
  3.4 WRKY 转录因子的克隆  30-33
  3.5 WRKY 转录因子的生物信息学分析  33-35
  3.6 WRKY 蛋白的亚细胞定位  35-36
  3.7 胁迫处理及WRKY 基因表达分析  36-38
  3.8 载体构建  38-40
  3.9 基因枪转化技术及组织培养  40-42
  3.10 GUS 组织瞬时表达检测  42-43
4 结果及分析  43-60
  4.1 小麦中国春（Chinese Spring）总RNA 提取及模板制备  43-44
  4.2 TaWRKY 基因的克隆、检测及测序  44-46
  4.3 TaWRKY53c 的生物信息学分析  46-49
  4.4 TaWRKY53c 亚细胞定位  49-51
  4.5 TaWRKY53c 的时空表达分析  51-55
  4.6 真核载体构建  55-58
  4.7 幼胚盾片的培养及植株再生  58-59
  4.8 GUS 组织化学检测  59-60
5 总结与展望  60-62
  5.1 总结  60-61
  5.2 展望  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-69

小麦WRKY基因的克隆、表达分析及其遗传转化

内容摘要

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