丝瓜WRKY转录因子基因的分离与褐变分析

• 作者: 刘建汀 张前荣 朱海生 林珲 温庆放 王彬 薛珠政 陈敏氡
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 丝瓜 转录组测序(RNA-seq) 褐变 WRKY 表达分析
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1950-1960
• 页数: 11页
• 分类号: S642.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2017.12.005

摘要

WRKY转录因子是一类发现于高等植物中的转录因子超家族.许多研究表明,WRKY转录因子在植物生物和非生物胁迫中起作用,但是这些研究主要集中在拟南芥(Arabidopsis thaliana)等模式植物中,在甜瓜(Cucumis melo)及辣椒(Capsicum annuum)等蔬菜作物中也有报道,而丝瓜(Luffa cylindrical)WRKY转录因子在褐变中的研究还未见相关报道.前期利用转录组测序(RNA-seq)技术获得了鲜切丝瓜福丝3号果肉褐变前后转录组数据库,本研究从中筛选得到4个与植物WRKY转录因子蛋白一致性较高的Unigene序列.分析发现,4个丝瓜WRKY基因Unigene0018509、Unigene0021412、Unigene0025291和Unigene0034271均含1个完整的开放读码框(ORF),序列全长分别为2 189、1 990、2 365和2 274 bp,GenBank登录号为:KY621843～KY621846.Wolf Psort预测显示,4个Unigene编码的WRKY蛋白均定位于细胞核中.系统进化和基因保守结构域分析表明,4个WRKY转录因子均含有1个保守的WRKY结构域,且锌指结构为C2H2型,属于第Ⅱ类WRKY蛋白家族.利用定量PCR技术分析了4个WRKY基因在丝瓜’福丝3号’不同组织(根、茎、叶、花和果肉)以及采后不同储藏时间下的表达情况,对4个WRKY基因在鲜切丝瓜果肉不同时间的表达模式与RNA-seq结果进行了分析.结果表明,4个丝瓜WRKY基因均具有组织表达特异性,且表达模式各不相同.4个WRKY基因在鲜切后q-PCR表达值与RNA-seq得到的表达量(fragments per kilobase million,FPKM)变化趋势基本一致,WRKY基因Unigene0018509、Unigene0021412和Unigene0025291在丝瓜鲜切后0～6 h内的表达量呈显著上调(P＜0.05),Unigene0034271在0～3 h内上调表达,6h出现下调表达.分析发现,4个WRKY基因在丝瓜采后不同储藏褐变时间内的表达趋势总体上调,但4个WRKY基因的表达模式不尽相同.该研究为进一步阐明丝瓜褐变调节机理和品种的选育提供理论依据.