燕子花WRKY11基因克隆、結(jié)構(gòu)分析及功能驗(yàn)證1)

葉王斌 王玲 周晟 楊娟 劉桂伶 范麗娟

(東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱,150040)

WRKY作為最大的轉(zhuǎn)錄因子家族之一,WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族成員的特征是氨基酸序列中含有一段具有高度保守的結(jié)構(gòu)域。目前在發(fā)現(xiàn)的WRKY轉(zhuǎn)錄因子中,證明多數(shù)WRKY轉(zhuǎn)錄因子不僅參與植物應(yīng)對(duì)生物脅迫和非生物脅迫的過(guò)程(增強(qiáng)植物對(duì)逆境的抵抗力)[1-6],而且WRKY轉(zhuǎn)錄因子還參與調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的各個(gè)階段(從種子萌發(fā)[7-8]、根系發(fā)育[9]、花期調(diào)控[10]、花色苷形成[11]、果實(shí)成熟[12]到葉片衰老[13-15]等),在植物的整個(gè)生長(zhǎng)周期中,WRKY轉(zhuǎn)錄因子扮演著重要的角色[16]。最早在煙草、擬南芥等植物中發(fā)現(xiàn)WRKY家族中的WRKY11具有多功能的重要基因,在植物防御過(guò)程中發(fā)揮著正向調(diào)控作用[17-18];虎皮蘭PcWRKY11基因可以通過(guò)降低活性氧(ROS)水平和增加滲透物質(zhì)的合成,適應(yīng)適度的鹽脅迫[19];轉(zhuǎn)紫花苜宿MsWRKY11基因的大豆,提高了大豆的耐鹽性,而且株高、單株角果數(shù)、單株粒數(shù)和百粒質(zhì)量均高于野生型大豆[20];MsWRKY11基因在紫花苜蓿中的過(guò)表達(dá)通過(guò)降低葉片的氣孔密度來(lái)提高水分利用效率和抗旱性[21];水稻OsWRKY11基因過(guò)表達(dá)可增強(qiáng)對(duì)干旱脅迫的耐受性,并誘導(dǎo)干旱相關(guān)基因的表達(dá),同時(shí)還提高了水稻對(duì)白葉枯病菌的抗性[22];WRKY11基因能促進(jìn)花青素的積累[23-24];蔡毓暉[25]發(fā)現(xiàn)水稻OsWRKY11基因突變產(chǎn)生了晚花和矮化的表型,并影響了植株對(duì)稻瘟病菌的抗性。因此,WRKY11基因除了在植物抗逆防御機(jī)制中及花青素合成中起作用,在植物花期調(diào)控、株高及子實(shí)產(chǎn)量等調(diào)控中也起到重要的作用。……