论文部分内容阅读
玉米在生长过程中受到病虫害、干旱、盐害、冷害、高温等多种不良的外界环境的影响,从而抑制其生长发育,降低产量。应用现代分子生物学技术,挖掘重要的抗逆基因并将其进行遗传转化,不失为得到耐逆性强的玉米品种以及提高玉米产量的有效方法之一。对胁迫相关的基因进行功能研究是开发利用这些基因的前提。WRKY转录因子在植物的非生物胁迫应答过程中发挥了重要的调控作用。WRKY具有高度保守的WRKY结构域,通过与靶基因启动子中的W-box特异结合调控其表达。WRKY转录因子能够参与多种不同的信号途径,功能具有多样性。因此,WRKY基因及其调控的靶基因都是潜在的重要抗逆基因。本实验主要对两个玉米WRKY转录调控因子ZmWRKY50和ZmWRKY44的非生物胁迫相关功能进行初探。以玉米自交系178为材料,分别克隆了ZmWRKY50和ZmWRKY44基因。首先对ZmWRKY50和ZmWRKY44的cDNA序列讲行系统讲化树分析。其次通过RT-qPCR分析了ZmWRKY44在盐害和干旱等非生物胁迫条件下的表达模式。同时构建过量表达载体pCBP-ZmWRKY50和pCBP-ZmWRKY44,通过农杆菌转化将其转入野生型拟南芥中,得到转基因植株,并对纯合阳性35S::ZmWRKY44植株进行耐盐性表型分析。此外,构建了pCHF3-ZmWRKY50-GFP和pCHF3-ZmWRKY44-GFP瞬时表达载体进行亚细胞定位,以及pGBKT7-ZmWRKY50和pGBKT7-ZmWRKY44载体进行酵母转录激活实验,验证二者的转录激活功能。主要研究结果如下:1、系统进化树分析结果表明ZmWRKY50与水稻OsWRKY68同源性最高;ZmWRKY44与小麦TaWRKY25.大麦HvWRKY31同源性最高,说明ZmWRKY50和ZmWRKY44的功能可能分别类似于其同源基因的功能。2、ZmWRKY44基因的RT-qPCR分析结果表明,ZmWRKY44的表达受到盐害、高温、H202等非生物条件以及ABA激素的抑制,证明ZmWRKY44可能作为负调控因子参与植物的盐害、高温等非生物胁迫以及ABA信号转导途径。3、通过农杆菌介导法分别将过量表达载体pCBP-ZmWRKY50和pCBP-ZmWRKY44转化到拟南芥中,经过Basta筛选、PCR检测及基因测序得到纯合阳性转基因植株。4、对纯合的拟南芥35S::ZmWRKY44植株进行耐盐性表型分析,35S::ZmWRKY44植株对盐胁迫表现出一定的敏感性,证明ZmWRKY44的过量表达降低植物的耐盐性,作为植物盐胁迫应答的负调控因子。5、农杆菌注射渗透法转化烟草瞬时表达结果显示,ZmWRKY50和ZmWRKY44蛋白都定位于细胞核中,并具有转录调控作用。6、酵母转录激活实验证明ZmWRKY50和ZmWRKY44蛋白都具有转录激活功能。