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WRKY转录因子基因家族是植物中所特有的基因家族,其最显著的特征包括N-末端具有的高度保守的七肽序列“WRKYGQK”以及七肽序列之后的C-末端的C2H2型或C2HC型的锌指基序,根据其保守结构域的差异可将WRKY基因家族分为第Ⅰ族、第Ⅱ族(Ⅱa+Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd+Ⅱe)和第Ⅲ族。WRKY转录因子不仅能介导防御调节功能,在植物的生长发育过程也发挥着重要作用。番茄(Solanum lycopersicum)是一种重要的经济作物,我国的番茄产量是世界番茄产量的约1/4。因此,发掘基因的潜在功能将为提高番茄产量、品质及抵抗逆境胁迫提供重要的理论支持。本文主要对番茄WRKY基因家族重新进行了鉴定并利用生物信息学方法对其进行全面的分析。通过研究对番茄不同组织、器官和各发育时期的Sl WRKY基因表达情况和对胁迫的响应情况进行了分析,具体研究结果如下:1.本研究利用生物信息学分析的方法对更新后的番茄基因组中的蛋白序列进行了WRKY基因家族成员的重新鉴定,对初步鉴定得到的88个番茄WRKY基因家族成员进一步鉴定和分析最终得到了86个成员。通过与前人鉴定的结果进行比对,得出其出现差异的原因。比对不同版本番茄基因组文件预测得到的WRKY基因家族成员的数量和序列,我们发现不同版本文件预测得到的WRKY基因家族成员的数量和蛋白序列有很大的差异。但其出现差异的原因并不都是预测错误造成的,其中部分家族成员异构体的存在也说明了番茄WRKY基因家族成员在转录后调控过程中存在通过可变剪接的方式来进行调控的可能。2.通过与拟南芥家族WRKY家族成员聚类分析,验证了番茄86个WRKY基因家族成员分组的可靠性。MEME分析表明Ⅱe中存在特有的motif基序,暗示这些特有的motif基序可能在Sl WRKY蛋白调控番茄生长发育或防御反应中发挥独特的功能。此外,Sl WRKY基因家族成员二级结构分析表明:不同的Sl WRKY蛋白其二级结构包含的无规卷曲数、α-螺旋数、延伸链数及β-折叠数存在较大差异。且二级结构特点可能直接影响Sl WRKY蛋白的空间构型,从而影响蛋白的功能。这些结果为下一步研究不同Sl WRKY蛋白在番茄生长发育及对非生物与生物胁迫的应答中的功能提供了重要的理论基础。3.本研究对番茄30个不同组织、器官和各发育时期的Sl WRKY基因表达情况进行了分析,发现番茄不同组织器官和发育时期的Sl WRKY转录因子的表达有显著的差异,除Sl WRKY3-6,Sl WRKY6-1,Sl WRKY7-7和Sl WRKY8-1等少数的几个基因在各组织部分均有较高的表达量外,其它绝大多数基因在组织、器官或发育时期都表现出显著的表达特异性。像这样在特定组织器官的特异性表达和在不同发育时期表达发生显著变化的WRKY基因还有很多,这说明番茄WRKY基因家族成员在番茄的生长发育调控过程中能够通过不同的表达模式协同进行调控。通过对NCBI SRA数据库中多个非生物和生物胁迫番茄叶片转录组数据进行表达了分析,结果表明Sl WRKY家族多个成员均能响应多种胁迫诱导。本研究通过对番茄86个Sl WRKY基因家族成员的表达分析,基本明确了参与番茄生长发育与胁迫应答的Sl WRKY基因,为下一步研究不同Sl WRKY基因在番茄雌雄蕊生长发育不同阶段中的调控网络提供了重要的理论依据。4.本研究根据番茄各组织部位及发育时期转录组数据中的雌、雄蕊表达情况的TPM值选择了18个在幼嫩雌、雄蕊和成熟雌、雄蕊中表达有差异的基因进行荧光定量分析。荧光定量结果表明,18个基因中除Ⅱ-d型的WRKY基因Sl WRKY8-1在幼嫩及成熟雌、雄蕊中的表达没有显著性差异外,其余17个基因在幼嫩及成熟雌、雄蕊中均表现出不同程度的显著性差异表达。其中5个基因在雌蕊中表达的相对量高于雄蕊,12个基因在雄蕊中的表达相对量高于雌蕊。9个基因在幼嫩和成熟的雌蕊中有显著性的表达差异,其中6个基因表现为幼嫩雌蕊相对表达量高于成熟雌蕊,3个基因表现为成熟雌蕊的相对表达量高于幼嫩雌蕊。11个基因在幼嫩和成熟的雄蕊中表现出显著性的表达差异,其中3个基因表现为幼嫩雄蕊中的相对表达量显著性的高于成熟雄蕊,其余8个基因表现为成熟雄蕊中的相对表达量显著性的高于幼嫩雄蕊。