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本研究以小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et Jiang)为试材,克隆得到MxWRKY55和MxWRKY64基因,通过序列分析、亚细胞定位分析、组织特异性表达分析和转基因拟南芥抗性鉴定等方法,初步研究了小金海棠MxWRKY55和MxWRKY64基因的功能。根据已知的金冠苹果部分序列设计特异性引物,以小金海棠cDNA为模板,通过PCR扩增得到小金海棠MxWRKY55和MxWRKY64基因。MxWRKY55基因和MxWRKY64基因的开放阅读框分别为984bp和1116 bp。亚细胞定位结果显示MxWRKY55和MxWRKY64蛋白均定位在细胞核中。半定量PCR结果显示,MxWRKY55和MxWRKY64基因的表达具有组织特异性:在正常Hoagland营养液培养时(0 h),MxWRKY55基因和MxWRKY64基因在所有检测部位中都表达,其中MxWRKY55基因在新叶和茎尖中的表达量较高,MxWRKY64基因只在新叶中的表达量较高。在盐胁迫(200 mM NaCl),低温胁迫(2℃),高铁胁迫(160μM Fe-EDTA)和低铁胁迫(4μM Fe-EDTA)下,MxWRKY55和MxWRKY64基因的表达量随处理时间的增加呈先上升后下降的趋势。荧光定量PCR的结果显示,在盐胁迫、低温胁迫、高铁胁迫和低铁胁迫下,MxWRKY55和MxWRKY64基因的表达量在24 h内呈先升后降的趋势:新根中MxWRKY55和MxWRKY64基因表达量达到峰值的时间分别为6 h/9 h、9 h/6 h、9 h/9 h、6 h/9 h,而新叶中MxWRKY55和MxWRKY64基因表达量达到峰值的时间则为9 h/12 h、6 h/3 h、12 h/12 h、12 h/12 h。分别构建了MxWRKY55和MxWRKY64过表达载体,并通过农杆菌侵染的方法转化拟南芥,得到MxWRKY55和MxWRKY64的过表达植株。分别对野生型拟南芥和转基因拟南芥进行2周的低铁胁迫、高铁胁迫和正常铁浓度的处理。低铁胁迫下,野生型拟南芥黄化严重,植株鲜重和主根长度下降明显,而MxWRKY55和MxWRKY64过表达植株仅少数叶片变黄,各项生理指标均显著优于野生型拟南芥。高铁胁迫下,野生型拟南芥叶片黄化甚至变紫,根系生长严重受阻,植株趋于死亡,而MxWRKY55和MxWRKY64过表达植株仅老叶颜色发生改变,大部分新叶仍呈绿色,且各项生理指标均明显优于野生型拟南芥。盐胁迫下,野生型拟南芥叶片黄化萎蔫,而MxWRKY55和MxWRKY64过表达植株的大部分叶片仍呈绿色,其各项测定指标均显著优于野生型拟南芥;停止处理7天后,MxWRKY55和MxWRKY64过表达植株的存活率远高于野生型植株。综上所述,过表达MxWRKY55和MxWRKY64基因能增强拟南芥对高铁胁迫、低铁胁迫和盐胁迫的耐受力。