TGA转录因子属于bZIP家族中的D组，在植物抵御生物、非生物胁迫的防御反应中发挥重要作用。目前，菊花中TGA家族基因对生物胁迫的响应机制研究较少，具有较好研究前景与较强的应用潜力。本研究通过生物信息学分析、实时荧光定量PCR、基因克隆、载体构建等技术，鉴定了菊花中TGA家族基因，构建了19个菊花TGA家族基因的系统进化树，并对其进行保守序列、保守结构域和启动子区域顺势作用元件分析。同时，我们探究了菊花TGA家族基因组织表达特性及受黑斑病菌侵染后不同时期的表达特性。此外，我们对菊花中的CnTGA9.1（CHR00052503-RA）基因进行了克隆，通过实时荧光定量PCR对其进行了表达量分析，结果显示其在病菌接种后3h、12h、24h三个时刻表达量依次有大幅增加，表明此基因在菊花响应黑斑病菌侵染过程中起着重要作用。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法5
1.1菊花TGA家族基因的鉴定5
1.2 菊花TGA家族基因系统发育树构建和保守序列及结构域分析5
1.3 菊花CnTGA9.1基因克隆与载体构建6
1.4植物材料和处理6
2 结果与分析6
2.1菊花TGA家族基因的鉴定6
2.2 菊花TGA家族基因系统发育树构建7
2.3 菊花TGA家族基因保守序列分析8
2.4 菊花TGA家族基因保守结构域分析8
2.5菊花TGA家族基因启动子区域顺式调节元件分析 9
2.6 菊花不同组织TGA家族基因表达特性分析9
2.7 菊花TGA家族基因响应黑斑病菌侵染表达特性分析10
2.8 菊花CnTGA9.1基因克隆与黑斑病菌接种后表达特性分析11
3讨论11
致谢11
参考文献12
菊花TGA家族基因功能分析
引言
引言
菊花被誉为我国的十大传统名花，其鲜切花产量丰富同时也是世界四大鲜切花之一，具有较高的观赏和经济价值，因其品种多，花型多，颜色异等优良特点使其在花 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
卉生产和应用中较为广泛。但在切花菊设施栽培或露地栽培中，生物胁迫往往是制约菊花生产产量、品质与园林应用的主要原因，在种植，培育，采收和运输过程中往往会被病原菌侵害。据拟南芥中TGA家族基因表现的功能及相关研究来看，菊花中TGA家族基因对病原菌的抗病也可能通过对转录水平的调节来实现。所以，本课题主要研究菊花中TGA转录因子对黑斑病菌侵染的响应机制，以此来探究菊花TGA家族基因在抗病方面表现的
功能，为菊花抗病育种提供初步的理论和试验依据。
黑斑病是一种菊花常见的重要叶部病害，由链格孢属真菌侵染而引起。在菊花温室周年生产和露地栽培中发病都较为广泛，发病严重时还会导致整株菊花叶片烂掉褐死，因此研究能调控响应机制的相关基因可以为菊花抗性基因育种提供相关的理论基础[1]。病原菌的侵染会激发植物大量的防御响应机制的运行，而转录因子在抗病防御系统中发挥着重要的作用，转录因子具有与靶基因的启动子区域相结合的功能，激活或抑制靶基因的转录从而对靶基因的表达进行一定的调控，最后对病原菌侵染做出响应产生一系列的抗病反应[23]。本课题主要研究菊花中TGA转录因子对黑斑病菌侵染的响应机制，为菊
花抗病育种提供初步的理论和试验依据。
转录因子是一类反式作用因子，是一种能激活或抑制目的基因的蛋白质分子，并且能使其在特定的时间与空间中进行表达。植物中较大转录因子基因家族碱性亮氨酸拉链蛋白(The basic leucinezipper，bZIP)在植物生长发育、衰老和抗逆等相关生理反应进程中起着重要作用[4]。。其通过与多种顺式作用元件相结合作用，从而到达调控下游相关基因的表达状态的目的，在各种生物胁迫和非生物胁迫的响应中都起着较为关键的作用[5]。TGA转录因子是bZIP家族中的D组，也就是D组包含着所谓的TGA因子（TGAs），根据其同源TGACG DNA结合模式来命名。从历史的角度来看待的话，烟草TGA1a是从植物中分离出的第一个TF，其能与病毒激活序列1（as1）基序结合。 TGAs的特征在于有三个重复组成的短拉链结构域，一个相当保守的C末端，还包括两个富含Q的末端域和更多变量的N端[6]。其参与植物发育，环境信号和应激反应有关的众多功能，其功能体现在与TGACG为核心的激活序列特异性地相结合从而调节靶基因的转录水平。自1989年在烟草中发现了TGA1a转录因子并确定其能识别TGACGT特异性结合序列以来，可以说研究它对外源基因的表达是十分有意义和效果的，这些调控还能使报道基因更加高效
和组织特异性表达[7]。之后在水稻、拟南芥中陆续发现了TGA转录因子[8]。
TGA转录因子的抗病功能主要是通过参与系统获得性抗性SAR的调节来实现的，SAR具有的两个重要特点是具有诱导性和抗性的广谱性，所以SAR能在植物抵御病原菌侵染过程中发挥较好的作用[9]。水杨酸SA是病原菌侵染后迅速积累的免疫信号，其能够促发植物局部细胞程序性死亡并诱导植物产生系统获得性抗性，使植物对随后入侵的多种病原菌产生广谱抗性。植物在遇到相关的病原体时依赖于SA依赖的防御，而激素茉莉酸（JA）和乙烯（ET）则协同防御坏死生物[1011]。转录因子TGA2，TGA5和TGA6都充当了系统获得性抗性（SAR）中的关键转录调节因子，并存在这冗余的现象。 SAR是植物免疫系统的一部分，可以实现植物较大范围内的广谱病原体免疫功能，这是由先前的局部感染引起的。它们和其他几种TGAs与pr基因（NPR1）的非表达者发生物理的相互作用，这是植物病原体反应的主要调节因子[12]。在非诱导状态下，NPR1作为胞质溶胶中的无活性多聚体复合物存在。然而在感染之后，由由重要的防御相关激素水杨酸（SA）的积累介导的局部氧化还原变化引发NPR1复合物的解聚，聚合体变为了单体，同时单体易位至细胞核。经典SA诱导的标志物基因发病相关基因（PR1）的表达依赖于此类TGAs的调节，并且在npr1突变体中受损。目前人们普遍接受的是，NPR1作为TGAs的转录共激
活因子[13]。
TGA转录因子能直接和NPR1及其他相关病程基因启动子结合，从而启动 SAR 下游抗病基因的表达，然后增强了病程相关蛋白的表达水平，通过该诱导植物产生SAR，从而启动植物的广谱抗病[14]。此外，大多数D组bZIPs增加了植物在病原体和异生生物胁迫中存活的能力，这也侧面说明了TGA转录因子具有的相关功能。然而，一些成员采用了发育功能并且还会利用其保守的相互作用伙伴来控制它们的活动[15]。由于病原菌、伤害和植物激素类物质等多种外界不利因素均能在一定条件下诱导TGA 基因的表达，同时TGA 转录因子能够和植物的广谱抗病基因NPR1的锚定重复序列产生一定的相互作用。考虑到拟南芥和烟草中水杨酸含量的增加以及相关病程蛋白基因的表达提升都可以作为植物系统获得抗病性的重要参考和衡量指标，为了提高植物的抗病性，当植物受到病原菌侵染之后会引发植物体内一系列复杂信号的响应，其中植物体内SA含量不断提高，NRP1蛋白也由多聚体转变为单体进而从胞质进入细胞核，与转录因子TGAs结合调控下游的PR基因的表达来达到该目的[1617]。可以说，TGA转录因子在植物抗病方面表现着相当关键的调控作用，近年来，因其能够识别和结合植物的SAR反应的相关基因，促使SAR

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