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转录因子通过与目标顺式作用元件特异结合,在转录水平上调节基因的表达。在已测序的模式植物拟南芥中有近70个的转录因子家族,广泛参与植物各个生理过程。WRKY转录因子是植物所特有的一类转录因子,它们参与调节植物生长、发育与胁迫响应等多个不同的生物过程。但多倍体油料作物甘蓝型油菜中对WRKY基因的功能还了解不多。本研究在甘蓝型油菜Bnα.TTG2基因家族克隆的基础上,分别在油菜和拟南芥中对其基因功能和调控机制进行了较为系统的分析。主要结果如下:1.通过生物信息学和Southern杂交分析,我们发现在甘蓝型油菜中,可能有4个拷贝的Bnα.TTG2基因;随后,我们从甘蓝型油菜品种甲6104的基因组和cDNA中分别克隆得到4个拷贝的Bnα.TTG2基因片段。通过序列比对发现4个拷贝的BnTTG2基因与拟南芥AtTTG2基因高度同源。2.我们分别克隆得到4个Bnα.TTG2家族成员启动子区域序列,分别融合GUS基因转化拟南芥,发现4个Bnα.TTG2基因家族成员都在根、根毛、表皮毛、花粉、发育中的种子及成熟的胚中有较高的表达。亚细胞定位结果显示,四个拷贝的Bnα.TTG2基因及缺失了N端77氨基酸的片段BnaA.TTG2.a.1△N都定位到细胞核。利用双荧光酶素报告(DLR)系统在拟南芥叶肉细胞原生质体中分析了BnaA.TTG2.a.1全长及不同截短片段的转录激活/抑制活性。发现在BnaA.TTG2.a.1蛋白N端41-100氨基酸区域可能有一个抑制域,它可能抑制N端0-40氨基酸区域激活域的激活作用。3.功能互补实验中,我们发现甘蓝型油菜中4个拷贝的Bnα.TTG2基因都可以回复拟南芥ttg2突变体的表皮毛缺陷。在拟南芥及油菜中过表达BnαA.TTG2.α.1显著增加转基因植株表皮毛数目。说明甘蓝型油菜Bnα.TTG2基因家族与其同源基因AtTTG2具有相似的调节表皮毛发育的功能。利用系列转录剪切变异体进行的功能互补实验显示,两个WRKY结构域对于Bna.TTG2行使其完整功能是必须的。4.我们发现BnαA.TTG2.α.1过表达拟南芥及油菜对盐胁迫过敏感,转基因植株在盐胁迫下生长较野生型明显受到抑制。然而,渗透胁迫及离子毒害并不是造成BnβA.TTG2.α.1过表达植株盐敏感的主要原因。除此之外,我们还发现BnβA.TTG2.α.1的过表达使转基因植株在盐胁迫下的淀粉代谢受到影响。5.盐胁迫下BnαA.TTG2.α.1过表达拟南芥中IAA含量明显低于野生型。过表达拟南芥中生长素合成基因TRP5和YUC2,以及许多生长素响应基因在盐胁迫后下调表达。酵母单杂交和DLR系统分析显示,BnaA.TTG2.a.1可以结合到两个生长素合成基因TRP5和YUC2的启动子区域。另外,我们还发现在拟南芥中过表达BnαA.TTG2.α.1 AN并没有出现对盐过敏感的表型,表明N端区域对于BnaA.TTG2.a.1对盐胁迫响应是必须的。6. BnαA.TTG2.α.1过表达拟南芥在葡萄糖处理培养基中的存活率明显高于野生型。另外,BnαA.TTG2.α.1过表达拟南芥在种子萌发过程中相对于野生型对ABA过敏感。这些证据表明Bna.TTG2可能也参与ABA及葡萄糖信号转导路径。7.利用酵母双杂交分析系统,我们从一个转录因子的酵母文库中筛选得到了21个可能与BnaA.TTG2.a.1互作的转录因子。利用BIFC系统进一步验证了其中的三个基因HDG1、HDG12 和 BZIP43 与 BnaA.TTG2.a.1的互作。我们还发现在酵母细胞中,BZIP43可以特异的与BnaA.TTG2.a.1的N端区域互作,并且BnaA.TTG2.a.1与BZIP43的互作受到盐胁迫的影响。