棉花wrky转录因子家族基因鉴定、表达分析和wrky46功能研究

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1、AGRICULTURALUNIVERSITYOFHEBEI硕士学位（毕业）论文棉花WRKY转录因子家族基因鉴定、表达分析和奶功能研究学位申请人：戴鹤指导教师：马峙英教授吴金华副研究员学科专业：作物遗传育种学位类别•.农学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一五年五月二十三日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的

2、任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：上年（月

3、H1学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北农业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：省鸛导师签名：^签字m阴：⑶化年6月/fi签字闩期：.工口丨>年《月f円学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话:通讯地址

4、：邮编:分类号：S562.035单位代码：10086密级：公开学号：2012213棉花WRKY转录因子家族基因鉴定、表达分析和WRKY46功能研究Identification,ExpressionAnalysisofCottonWRKYFamilyofTranscriptionFactorsandFunctionAnalysisofWRKY46inGossypiumbarbadense学位申请人：戴鹤指导教师：马峙英教授吴金华副研究员学科专业：作物遗传育种学位类别：农学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一五年五月二十三日摘要棉花是我国重要的经

5、济作物，其产量和纤维品质都受到黄萎病的严重影响。棉花黄萎病主要是由大丽轮枝菌引起的土传的维管束病害，因此棉花抗黄萎病的机制研究成为棉花抗病育种的关键。本研究以棉花D基因组序列为基础，筛选WRKY转录因子家族基因，并进行相关的生物信息学分析。通过分析已构建的黄萎病菌胁迫下的海岛棉转录组数据库信息和Real-timePCR结果，筛选并克隆抗病相关基因WRKY46。本研究对WRKY46转录因子进行了生物信息学分析、黄萎病菌诱导及激素诱导下的表达分析、病毒诱导的基因沉默（VIGS）后的性状分析，得到以下研究结果：1.本研究鉴定出棉花D基因组中110个WRK

6、Y家族基因，包括101个标准类型的WRKY基因和9个非标准类型的WRKY基因。并对WRKY基因进行了基因重复、染色体定位、基因结构、保守基序和系统进化树等分析。棉花WRKY基因家族中检测到12次基因重复事件，共涉及29个基因，占全部WRKY基因的26％。染色体物理定位结果显示，棉花WRKY基因在染色体上分布不均匀，存在3个基因簇。WRKY家族成员被分成三个大组七个亚组，保守结构域具有多态性。2.黄萎病菌诱导海岛棉（Pima90-53）后，21个候选WRKY基因中，14个基因表达量表现显著性上调；WRKY103表达量降低；其余6个成员的表达不受黄萎病

7、菌的诱导的影响。外施水杨酸诱导后，WRKY38、WRKY46和WRKY104表达量显著上调，WRKY40、WRKY63、WRKY72和WRKY76表达量显著下调。结合Pima90-53（高抗品种）、农大601（抗病品种）和中棉所8号（感病品种）黄萎病菌诱导下的转录组数据，发现WRKY46在高抗黄萎病的海岛棉中的变化量显著高于陆地棉。3.本研究从Pima90-53和农大601中分别克隆了WRKY46，海岛棉Pima90-53和陆地棉农大601中WRKY46的ORF均为1050bp。两个品种中WRKY46的ORF只有一个氨基酸序列位点不同，但该位点并不

8、在WRKY46的保守域中。生物信息学分析显示，WRKY46的基因组序列中含有两个内含子，属于可溶性蛋白，不含信号肽，无跨膜结构域，定位于细胞核中，WRKY46编码的氨基酸序列与旱地棉、麻疯树同源性较高。4.黄萎病菌诱导后，WRKY46在Pima90-53、农大601及中棉所8号(CCRI8)三个品种中的表达量均显著上调；Pima90-53被水杨酸、茉莉酸甲酯或乙烯处理后，WRKY46表达量均显著上调，说明WRKY46的表达受上述激素的影响。5.通过VIGS技术将Pima90-53的内源WRKY46诱导沉默后，黄萎病菌侵染后，最先有病症表现的是干涉植

9、株，完全发病时其病情指数为43.7，而对照的病情指数为35.3，WRKY46基因沉默植株对黄萎病的抗性明显降低；将农大60