枇杷EjWRKY转录因子鉴定及在日灼反应中的功能研究

批准号:
31601734
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
李晓颖
依托单位:
学科分类:
C1503.果树生长发育
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐红霞、陈俊伟、苗立祥、肖金平、吴阳春
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中文摘要
日灼是制约了枇杷产业的健康发展的重要障碍,枇杷抗日灼相关基因的研究和利用对于稳定枇杷产量,提高果实品质具有重要意义。本项目拟在获得了响应日灼的EjWRKY基因的基础上,利用荧光定量PCR技术分析EjWRKY基因在枇杷不同组织和不同发育阶段果实的表达模式;利用亚细胞定位法确定WRKY转录因子行使功能的细胞器;同时,构建 RNAi敲除和过表达EjWRKY基因表达载体,转化番茄进行功能分析;应用酵母单杂交筛选鉴定EjWRKY转录因子的下游功能基因,并利用荧光定量PCR分析EjWRKY及其调控的功能基因在日灼条件下的互作模式。本项目不仅对阐明日灼条件下EjWRKY基因在枇杷果实中的转录调控的机制具有重要意义,也为提高枇杷乃至其他果树果实日灼耐受性和培育抗日灼的果树新品种奠定了一定的理论基础。
英文摘要
Sunburn is an environmental factor that greatly restricts loquat industry sustainable development. The research and utilization of sunburn tolerance related genes in loquat is important to improve fruit yield and quality. Based on the obtained sunburn-response EjWRKY genes, this project plans to analyze the expression pattern in different organizations and fruit development periods of loquat by using RT-PCR, and subcellular location method is used to confirm the function organelles of WRKY. Then construct the RNAi and over-expression vectors and make genetic transformation in tomato with gene functional analysis. The downstream functional genes of EjWRKY will be screened using the yeast one-hybrid system and the interaction model will be analyzed by RT-PCR in sunburn stress. This project could not only be great significance to clarify the transcriptional regulation mechanism of EjWRKY gene under sunburn condition, but also provide the theoretical basis on improving fruit tolerance and breeding resistant varieties in loquat even other fruit trees.
日灼是制约了枇杷产业的健康发展的重要障碍,枇杷抗日灼相关基因的研究和利用对于稳定枇杷产量,提高果实品质具有重要意义。本项目拟在获得了响应日灼的EjWRKY基因的基础上,利用荧光定量PCR技术分析EjWRKY基因在枇杷不同组织和日灼逆境条件下的表达模式;利用亚细胞定位法确定WRKY转录因子行使功能的细胞器;应用酵母双杂交筛选鉴定EjWRKY15转录因子的互作蛋白;同时,构建过表达EjWRKY15基因表达载体,转化烟草进行功能分析。研究结果显示,大部分枇杷WRKY基因均在枇杷的根、茎、叶、花和果中表达,但相对表达水平不同,说明WRKY家族基因在枇杷的生长发育中可能具有不同的功能。另外,WRKY基因在日灼逆境下的表达模式发现,多个基因与对照相比表达上调,但是表达水平明显不同,其中EjWRKY10、EjWRKY15、EjWRKY18、EjWRKY25、EjWRKY27 5个基因分别为对照的36.8、87、18.85、22.26、1606倍,说明这些基因在日灼响应过程中发挥着重要的作用。克隆枇杷EjWRKY15基因,其含有开放阅读框951bp,共编码316个氨基酸,具有WRKY家族典型结构特征。EjWRKY15蛋白属亲水性蛋白,预测含有33 个磷酸化位点,不含有信号肽和跨膜结构域,蛋白二级结构显示主要以a螺旋和无规卷曲为主,三级结构分析表明,其结构域主要由4个β-折叠组成,利用Plant-mPLoc和烟草瞬时表达系统对EjWRKY15进行亚细胞定位预测和验证,结果显示均显示该基因定位于细胞核中,说明EjWRKY15是一个核定位蛋白,这与其作为转录因子的功能特点相符。根据EjWRKY15诱饵基因序列,构建了BD载体pGBKT7-LixyORF15JD,转化 Y2HGold 酵母细胞,进行自激活验证分析,调整后的诱饵基因不存在自激活现象,可以进行筛库实验。构建EjWRKY15基因超表达载体,并进行本氏烟遗传转化和功能验证分析。目前转基因烟草处理分化期,后续实验进行中。本项目不仅对阐明日灼条件下EjWRKY基因在枇杷果实中的转录调控的机制具有重要意义,也为提高枇杷乃至其他果树果实日灼耐受性和培育抗日灼的果树新品种奠定了一定的理论基础。
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DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-01142018-0671
发表时间:2018
期刊:园艺学报
影响因子:--
作者:李晓颖;徐红霞;陈俊伟
通讯作者:陈俊伟
DOI:doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-01142018-0671
发表时间:2018
期刊:园艺学报
影响因子:--
作者:李晓颖;徐红霞;陈俊伟
通讯作者:陈俊伟
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