石榴WRKY基因家族全基因组鉴定与表达分析

WRKY蛋白是一类在植物生长发育过程及生物与非生物胁迫过程中起重要调控作用的转录因子。该研究利用石榴全基因组数据,采用生物信息学的方法,对石榴WRKY转录因子家族成员蛋白理化性质、系统进化、基因结构、保守基序、顺式作用元件、蛋白互作及基因共表达和转录组表达模式进行系统分析。结果共鉴定出69个PgWRKY基因;分组鉴定和进化分析显示WRKY蛋白可分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ共三大类型。顺式作用元件分析表明,PgWRKY基因广泛参与到非生物胁迫中;蛋白互作网络与共表达分析暗示PgWRKY基因在同一胁迫应答中可能作用一致并同时诱导表达;RNA-Seq数据分析表明,PgWRKY基因有一定的组织表达特异性,广泛参与植物营养、生殖生长以及根部逆境胁迫应答过程。     

辣椒CaWRKY14转录因子的生物学特性研究

WRKY转录因子是植物响应病原菌胁迫最重要的转录因子之一,且参与抗病反应及信号传导通路的调控。为研究辣椒WRKY基因的生物学特征,以辣椒高抗疫病材料CM334为试材,克隆获得响应疫霉菌诱导的转录因子CaWRKY14。生物信息学分析表明,该基因DNA全长2 530 bp,cDNA全长1 662 bp,含有5个内含子,编码553个氨基酸,含有1个WRKY保守结构域,属于Group Ⅱ(b)。实时荧光定量表达分析表明,CaWRKY14不仅受ABA和疫霉菌胁迫诱导表达,且表达量分别在12 h和24 h时达到峰值,分别是对照的8.54和8.04倍,同时也受高盐、热激和干旱胁迫诱导。利用VIGS技术对CaWRKY14转录因子进行沉默后发现,抗病材料CM334接种疫霉菌后趋于发病。研究表明,CaWRKY14基因在辣椒响应疫霉菌胁迫进程中可能发挥着重要作用。     

茶丽纹象甲为害诱导的茶树防御反应分析

基于转录组测序,获得了茶树新梢叶片被茶丽纹象甲为害前后的差异基因表达谱,并从信号监测与转导、转录因子、次生代谢物生成等方面分析了相关基因的表达变化情况,为进一步研究茶丽纹象甲为害诱导的茶树防御机制奠定基础。结果表明:(1)茶丽纹象甲为害茶树新梢叶片后共检测到显著上调表达基因309个,显著下调表达基因297个,这些显著差异表达基因共分成23类。(2)检测到信号监测与转导过程中合计17个单基因上调表达2.0～2.8倍,包括富含亮氨酸重复序列的类受体蛋白激酶基因、促分裂原活化蛋白激酶级联信号系统蛋白激酶基因、茉莉酸信号通路基因、钙离子信号基因、水杨酸代谢通路基因;检测到21个转录因子单基因上调表达1.8～2.8倍,包括bHLH、WRKY、bZIP、MYB、UAF等转录因子;检测到苯丙类、类黄酮及萜类物质代谢过程中合计8个单基因上调表达2.1～2.5倍,包括苯丙酮酸互变异构酶基因、肉桂酰辅酶A还原酶基因、二氢黄酮醇还原酶基因、花色素还原酶基因、法尼基二磷酸合成酶基因、法尼醇脱氢酶基因。研究认为,茶丽纹象甲为害诱导信号转导、转录因子及次生代谢过程中的基因增量表达以机械损伤作用为主,昆虫口腔分泌物对这些基因的诱导表达具有协同促进作用。