文档介绍：华中农业大学
博士学位论文
水稻WRKY转录因子OsWRKY13的功能鉴定和调控机理研究
姓名:邱德运
申请学位级别:博士
专业:生物化学与分子生物学
指导教师:王石平
20070101
中文摘要在植物的抗病反应中,信号分子水杨酸和茉莉酸介导着两个截然不同的抗病信号途径,而且通常认为这两个途径存在一定程度的拮抗。大量的研究表明,转录因子作为植物所特有的一类转录因子家族在上述植物抗病反应中扮演着重要的角色。白叶枯病和稻瘟病是影响水稻生产的两个重要病害,尽管目前在水稻基因组中已经鉴定了个基因,但是关于此家族成员在水稻抗病反应中的作用仍然不是很清楚,特别是关于因子在抗病信号传导途径中的地位。本研究通过运用各种功能基因组学的研究手段,研究了一个受病原诱导的水稻转录因子在水稻抗病反应中的主要功能。利用农杆菌介导的遗传转化在感病品种牡丹江谐勘泶颫卜离检测结果表明,无论是苗期还是成株期都增强了转基因植株对白叶枯病和稻瘟病的抗性;相反的是,反义抑制的明恢转化植株也表现了对白叶枯病感病性的提高。采用定量的方法进一步检测了上述转基因植株中病程相关蛋白和其它与水杨酸及茉莉酸代谢相关的基因的表达情况。在接种前后的至少在一个检测时间点超量表达植株中比对照牡丹江奂烁嗟腜虻淖B急荆且反义表达植株中互补了这种表达模式;同时,和基因的表达量在超量表达植株中比对照牡丹江拿飨砸5停欢鲇胨钏帷④岳酸或者环氧脂类信号传导途径相关基因的表达分析显示,的表达量提高至少在一个时间点显著地诱导了基因琍虸谋泶铮遣糠忠种苹因的表达量对这龌虻谋泶锩挥杏跋欤煌保勘泶颫则显著抑制了基因和谋泶铮乙种芆灾岣吡苏饬礁基因的表达。利用酵母单杂交实验证明了对,,彳藓汀闛的启动子具有很强转录激活能力,而对,,能特异的结合到谢蛘呃郬一盒上,而且这种结合受到病原物侵染的调控影响,推测这种影响部分来自对蛋白质磷酸化状态产生的改变。结合超量表达植株中水杨酸含量提高和茉莉酸含量下降的结果,我们认为通过激活水杨酸信号途径和抑制茉莉酸信号传导途径,参与水稻的抗病为了进一步分析所调控的下游基因以及其调控方式,本研究对超量表达植株芯片分析中所获得的差异表达基因进行了深入的分析。首先,差异表达基因的分类显示正调控类黄酮代谢,负调控萜类和脂类代谢过程,而上述过程正好分别与水杨酸和茉莉酸的代谢途径相关;其次,进一步统计分析了差异表达基因启动子区保守顺式元件,并通过采用穷举法的方法扫描了差异表达基因启动予区域的保守模体,结果发现在上升表达的基因中显著富反应。华中农业大学博士学位论文
集了盒谙陆档幕蛑懈患薓转录因子的结合位点,同时缓性谙陆祷虻钠舳忧蛑谐拭飨缘募跎偾魇疲⑶艺庵炙呈降骺卦<变化正好与差异表达的转录因子相吻合。因此,推测很可能协同和疎转录因子调控下游基因,影响类黄酮代谢和脂类代谢过程。此外,本研究还分析了与其它水稻家族成员的关系以及与拟南芥共调控的基因。结果表明,超量表达后负调控许多水稻基因,特别是与藕畔喙氐模煌痹谀饽辖鍭参与的抗病反应中,衰老和抗氧爆破过程存在一定的保守性。综合上述研究结果,可以看出通过复杂的调控方式,影响着水杨酸和茉莉酸合成以及类黄酮和脂类代谢过程,最后参与水稻对自叶枯病和稻瘟病的关键词:水稻;转录因子;白叶枯病:稻瘟病;水杨酸;茉莉酸;抗病相关基因;芯片;顺式作用元件抗病反应。华中农业大学博士学位论文
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