雷公藤转录因子TwWRKY1基因的克隆与表达分析

• 作者: 刘艳 崔蕾 张兴 李琰 祝传书 蒲时 陈蒙蒙
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 雷公藤 发状根 TwWRKY1 基因表达分析 次生代谢产物
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 595-605
• 页数: 11页
• 分类号: S188
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2018.04.006

摘要

雷公藤(Tripterygium wilfordii)作为传统的药用植物,其主要活性成分萜类和生物碱类在农业和医药领域有着广泛的应用.WRKY转录因子广泛参与植物的生长发育、衰老、逆境胁迫反应和次生代谢产物生物合成调控等过程.本研究利用cDNA末端快速扩增(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)和qRT-PCR技术,从雷公藤发状根中克隆得到1个WRKY转录因子TwWRKY1(GenBank No.GAVZ01022264.1),该基因全长962 bp,开放阅读框为537 bp,编码178个氨基酸;生物信息学分析表明,TwWRKY1编码蛋白包含1个WRKY保守结构域,具有C2H2锌指结构,属于WRKY转录因子家族的第Ⅱ类;进化树分析结果表明,TwWRKY1与日本黄连(Coptis japonica)CjWRKY1同源性最高,具有83％的同源性.qRT-PCR技术检测TwWRKY1基因组织差异性表达表明,TwWRKY1基因在根、茎、叶中均有表达,在叶中表达丰度最高,其次是发状根、茎和不定根,自然根中最低.雷公藤发状根经茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)诱导后,TwWRKY1基因在6h内诱导表达,随后诱导表达减弱;水杨酸(salicylic acid,SA)在9h内诱导变化不明显,12h后对TwWRKY1有明显的诱导作用.高效液相色谱分析发现,雷公藤发状根中内酯醇、吉碱和次碱均响应MeJA诱导,吉碱和次碱含量变化较大,内酯醇含量变化较小,但含量的增加都呈先增后减的变化趋势,与TwWRKY1基因受MeJA诱导处理后表达量的变化一致.研究结果为深入研究该基因的分子生物学特性及其调控雷公藤次生代谢产物的生物合成提供科学依据.