小麥鹽誘導(dǎo)表達(dá)TaWRKY79、TaWRKY80轉(zhuǎn)錄因子基因的克隆及功能分析.pdf

1、干旱、高鹽和低溫等非生物逆境嚴(yán)重影響了植物的生長發(fā)育和限制作物的產(chǎn)量。在逆境脅迫條件下，植物首先要通過多種途徑感應(yīng)環(huán)境的變化，然后將環(huán)境變化轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)部的信號，在接受了細(xì)胞的內(nèi)部信號后，轉(zhuǎn)錄因子等反式作用因子與順式作用元件結(jié)合來啟動抗逆基因的表達(dá)，從而提高植物的抗逆性。許多植物逆境脅迫誘導(dǎo)基因的表達(dá)都在轉(zhuǎn)錄水平上受轉(zhuǎn)錄因子和順式作用成分的調(diào)控，因此轉(zhuǎn)錄因子也在植物逆境信號傳遞過程中起著中心調(diào)節(jié)的作用。
　　 本文克隆了普通小麥

2、的2個鹽誘導(dǎo)表達(dá)的WRKY轉(zhuǎn)錄因子基因，分別命名為TaWRKY79、TaWRKY80以及TaWRKY79的啟動子序列。序列分析表明，TaWRKY79基因編碼328個氨基酸；TaWRKY80基因編碼458個氨基酸；蛋白質(zhì)保守結(jié)構(gòu)域分析表明2個基因都含有一個WRKY保守結(jié)構(gòu)域，屬于ClassⅡWRKY轉(zhuǎn)錄因子家族。在洋蔥表皮細(xì)胞內(nèi)瞬時表達(dá)實驗證明，TaWRKY79與GFP的融合蛋白聚集在細(xì)胞核內(nèi)，表明該基因編碼一種核蛋白。同時，我們克隆了T

3、aWRKY79基因的啟動子區(qū)域，并克隆到含有GUS報告基因的載體上轉(zhuǎn)化擬南芥植株，得到的轉(zhuǎn)基因株系經(jīng)高鹽、ABA、冷處理等處理后，GUS組織化學(xué)檢測結(jié)果顯示TaWRKY79基因的啟動子被鹽、ABA、冷誘導(dǎo)后增強(qiáng)表達(dá)。
　　 RT-PCR分析表明TaWRKY79、TaWRKY80在小麥的根和葉中組成型表達(dá)，且受PEG、高鹽和低溫脅迫的誘導(dǎo)表達(dá)。表明這兩個基因可能會在小麥對逆境脅迫響應(yīng)中發(fā)揮一定作用。
　　 為了研究所克隆基

4、因的生物學(xué)功能，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法分別獲得了上述2個基因的超表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥株系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：過表達(dá)TaWRKY79、TaWRKY80的轉(zhuǎn)基因擬南芥植株對ABA的敏感性降低，且TaWRKY79的轉(zhuǎn)基因植株提高了對干旱、高鹽脅迫的耐受能力，并使轉(zhuǎn)基因植株中AAB1、ICE1、ABA2、ABI1的基因上調(diào)表達(dá)；超表達(dá)TaWRKY80的轉(zhuǎn)基因植株也提高了抗干旱和高鹽的能力，同時使轉(zhuǎn)基因植株中ABI5、SOS1、ABI1、ABI2、ICE1、DRE