山核桃CcWRI1基因的克隆与功能研究

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转录激活因子WRI1在油脂合成调控中起关键作用。本研究结合山核桃胚转录组数据,通过本地BLAST和PCR方法分离克隆了CcWRI1A和CcWRI1B并利用实时定量PCR方法、生物信息学方法和转基因技术探究了CcWRI1A的功能,初步探讨了山核桃胚油脂合成调控的分子基础。主要的研究结果如下:(1)CcWRI1A基因具有7个外显子,开放阅读框长1197bp,编码398个氨基酸,具有两个AP2保守结构域,预测定位在细胞核,在蛋白二级结构上比AtWRI1A少5个螺旋和1个折叠。系统进化显示WRI1按照植物种属关系聚类,CcWRI1A与AtWRI1处在不同分支。表达分析显示CcWRI1A在胚中表达量最高,尤其是在油脂快速合成期,在茎和叶中表达量较低,在雌花中表达量最低。(2)山核桃中若干油脂合成相关基因与CcWRI1A基因在表达上呈正相关。但在CcPhoM、CcENOp、CcEAR和CcBCCP2启动子区域内由预测得到的Motif不同于AW-box或15bp element,过表达CcWRI1A拟南芥中AtBCCP2、AtPhoM和AtPKp2的表达趋势仍与AtWRI1基因的相一致且与野生型拟南芥种子相比,转基因拟南芥种子的含油率没有显著提高。CcWRI1A基因对在油脂合成调控中具有重要作用,但推测山核桃中依赖WRI1基因的油脂合成调控机制与拟南芥的存在差异,且可以推测CcWRI1A与AtWRI1的DNA结合特异性不同是引起此差异的原因之一。(3)CcWRI1B不含内含子,具有Poly(A)尾,符合加工后假基因的特征,推测CcWRI1B可能为加工后假基因,且随着序列的中性进化,CcWRI1B基因不断发生突变,最后仅保留了编码2个不完整的AP2保守结构域的序列。
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