PtrWRKY51基因的克隆及抗旱表达特性分析

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2022.06.010

植物研究 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (6): 1005-1013.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2022.06.010

PtrWRKY51基因的克隆及抗旱表达特性分析

黄安瀛¹^,², 夏德安³, 张洋³, 那冬晨⁴, 燕青⁴, 魏志刚¹()

^1.国家林业和草原局盐碱地研究中心，北京 100091
^2.国家林业和草原局桉树研究开发中心，湛江 524022
^3.东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室，哈尔滨 150040
^4.山西师范大学生命科学学院，临汾 041000

收稿日期:2021-10-20 出版日期:2022-11-20 发布日期:2022-11-22
通讯作者: 魏志刚 E-mail:zhigangwei1973@163.com
作者简介:黄安瀛（1992—），女，硕士研究生，主要从事林木遗传育种研究。
基金资助:
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2020ZA005);国家自然科学基金(31770640)

Cloning and Drought Tolerance Expression Analysis of PtrWRKY51 Gene in Populus trichocarpa

Anying HUANG¹^,², Dean XIA³, Yang ZHANG³, Dongchen NA⁴, Qing YAN⁴, Zhigang WEI¹()

^1.Research Center for Saline-alkali Land，National Forestry and Grassland Administration，Beijing 100091
^2.China Eucalypt Research Centre，Chinese Academy of Forestry（CAF），Zhanjiang 524022
^3.State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding，Northeast Forestry University，Harbin 150040
^4.College of Life Science，Shanxi Normal University，Linfen 041000

Received:2021-10-20 Online:2022-11-20 Published:2022-11-22
Contact: Zhigang WEI E-mail:zhigangwei1973@163.com
About author:Huang Anying（1992—），female，master，mainly engaged in forest tree genetics and breeding research.
Supported by:
Fundamental Research Funds of Chinese Academy of Forestry(CAFYBB2020ZA005);National Natural Science Foundation of China(31770640)

摘要/Abstract

摘要：

为明确毛果杨WRKY家族成员PtrWRKY51基因功能，以Nisqually-1株系毛果杨为模板，克隆得到PtrWRKY51基因CDS序列。通过生物信息学分析，结合酵母自激活验证、亚细胞定位及模拟干旱胁迫下的实时荧光定量PCR（qRT-PCR）对PtrWRKY51基因功能进行初步研究。结果表明：PtrWRKY51全长579 bp，编码 192 aa。生物信息学分析及亚细胞定位试验结果表明，PtrWRKY51蛋白为非跨膜碱性不稳定亲水蛋白，定位于细胞核，含有WRKY家族特有的保守结构域，是第IIc类WRKY转录因子；酵母自激活验证试验表明PtrWRKY51基因具有自激活活性；qRT-PCR分析表明，8% PEG6000模拟干旱胁迫下，该基因在胁迫12 h后茎部与叶部相对表达量达到最大值，根部则出现在24 h，研究可为PtrWRKY51抗逆及生物学功能进一步研究提供参考。

关键词: 毛果杨, PtrWRKY51, 生物信息学, 酵母自激活, 亚细胞定位, 抗旱表达分析

Abstract:

In order to clarify the function of PtrWRKY51 gene of Populus trichocarpa， the CDS of PtrWRKY51 gene was cloned using P. trichocarpa from Nisqually-1 strain as material. The function of PtrWRKY51 gene was studied by bioinformatics analysis， and assayed by yeast self-activation verification， and subcellular localization and simulated drought stress by real-time qPCR. The results showed that the CDS of PtrWRKY51 was 579 bp and encoded 192 aa. Bioinformatics analysis and subcellular localization experiments showed that PtrWRKY51 was a non-transmembrane alkaline unstable hydrophilic protein， located in the nucleus and contained a conserved domain unique to WRKY family， it was a WRKY transcription factor classified to class IIc. The yeast self-activation verification experiment showed that PtrWRKY51 gene could self-activation activity. qRT-PCR showed that the expression of this gene was significantly induced by 8% PEG6000 and reached the highest expression in stem and leaf after 12 h stress， while the roots appeared after 24 h stress. This study could provide reference for further study on stress tolerance and biological function of PtrWRKY51.

Key words: Populus trichocarpa, PtrWRKY51, bioinformatics, yeast self-activation, subcellular localization, drought tolerance expression analysis

中图分类号:

S792.11

黄安瀛, 夏德安, 张洋, 那冬晨, 燕青, 魏志刚. PtrWRKY51基因的克隆及抗旱表达特性分析[J]. 植物研究, 2022, 42(6): 1005-1013.

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图/表 11

表1

图1

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图3

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图6

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表2

图8

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参考文献 32

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引物名称 Primer	引物序列 Primer sequence（5′→3′）
PtrWRKY51-F	ATGGAGTACTATCCTCAGAACCCTA
PtrWRKY51-R	CTAGGAAAAGGAAGAAGAGTGGAG
PtrActin-F	AGGCAGGTTTCGCAGGAGATGA
PtrActin-R	TCCATCACCAGAATCCAGCACA
pGBKT7-PtrWRKY51-F	CATATGGCCATGGAGGCCGAATTCATGGAGTACTATCCTCAGAACCCTA
pGBKT7-PtrWRKY51-R	GCCGCTGCAGGTCGACGGATCCCTAGGAAAAGGAAGAAGAGTGGAG
pGBKT7-F	TCATCGGAAGAGAGTAGT
pGBKT7-R	TTCGTTTTAAAACCTAAGAGTC
PBI121-GFP-PtrWRKY51-F	ACGAGCTGTACAAGGGATCCATGGAGTACTATCCTCAGAACCCTA
PBI121-GFP-PtrWRKY51-R	CTCTAGACTCACCTAGGATCCCTAGGAAAAGGAAGAAGAGTGGAG
DL-PtrWRKY51-F	AGTTTCAGCCGTCGGATTATC
DL-PtrWRKY51-R	CTGACTTCTTTCCATACTTCCTCC

元件名称 Element names	基序序列 Motif sequences	数量 /个 Numbers
ABRE	ACGTG	4
ARE	AAACCA	1
CGTCA-motif	CGTCA	3
TCA-element	CCATCTTTTT	2
TC-rich repeats	GTTTTCTTAC	3
TGACG-motif	TGACG	3

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PtrWRKY51基因的克隆及抗旱表达特性分析

Cloning and Drought Tolerance Expression Analysis of PtrWRKY51 Gene in Populus trichocarpa

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