小麥成熟胚脫分化過程中WRKY、bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子及其靶基因的表達譜分析.pdf

1、轉(zhuǎn)錄因子對基因的表達調(diào)控起著重要的作用。愈傷組織的再生能力取決于脫分化的過程。為研究小麥成熟胚脫分化的分子機理，本研究以豫麥18為材料，利用Affymetrix wheat GeneChip（）基因芯片技術(shù)在轉(zhuǎn)錄水平上研究了轉(zhuǎn)錄因子及其靶基因在小麥成熟胚脫分化中的表達變化。2，4-D處理離體小麥成熟胚0、2、6、12、24和72h后提取RNA，做芯片雜交。以0h的基因表達信號值為對照，檢測脫分化過程中基因的差異表達。結(jié)果表明，在含有61

2、127個探針組，代表了55085個基因的小麥基因組表達譜上，發(fā)生有意義表達變化的基因共約有15000個。在這些有意義變化的基因中著重對有意義變化的轉(zhuǎn)錄因子及其靶基因作了深入分析。共檢測到42類轉(zhuǎn)錄因子家族，初步確認有425個相關基因在脫分化過程中發(fā)揮作用。對這42類轉(zhuǎn)錄因子家族中的2類轉(zhuǎn)錄因子家族及其靶基因又做了進一步的分析。 結(jié)果如下： （1）WRKY家族轉(zhuǎn)錄因子及其靶基因本文研究了7個WRKY家族轉(zhuǎn)錄因子及它們調(diào)控的

3、28個下游基因。根據(jù)它們在芯片上的總體表達情況可知，WRKY27在脫分化過程中表達變化可能影響其下游基因DFL-1的表達從而影響脫分化過程前期的激素信號轉(zhuǎn)導；WRKY33基因及其下游基因可能在脫分化初期的信號傳導中有重要作用；WRKY2、WRKY3和WRKY18及其共同的下游PR1基因的表達情況表明水楊酸代謝可能參與了小麥成熟胚脫分化過程。 （2）bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子及其靶基因bZIP蛋白與種子貯藏基因表達、光形態(tài)發(fā)生及器官建成

4、的控制相關，植物bZIP蛋白還參與了植物對脫落酸、光、厭氧生活及發(fā)育信號的反應。本文研究了7個bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子及它們調(diào)控的32個靶基因。在這些數(shù)據(jù)中，我們發(fā)現(xiàn)這一家族的7個轉(zhuǎn)錄因子大都表現(xiàn)為下調(diào)趨勢。在bZIP靶基因中，有6個基因表達上調(diào)（2～10倍），11個基因表達下調(diào)（1～20），3個基因在不同時點中有上調(diào)的下調(diào)，12個基因在成熟胚脫分化過程中表達差異不明顯。bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子基因下調(diào)表達趨勢，表明其控制的靶蛋白在脫分化過程中