摘要
干旱、高盐是影响植物正常生长发育和产量品质的主要非生物胁迫因素。研究植物的逆境应答机制,培育抗逆性较强的作物新品种具有重要意义。近些年的研究发现,转录因子在植物的生长发育及其应答胁迫信号途径方面起着非常重要的作用。WRKY基因家族是目前研究比较热门的逆境相关转录因子之一,其家族成员广泛地参与植物对环境胁迫的应答反应、植物的生长发育、代谢调控等一系列生理活动。本研究从玉米自交系B73中克隆得到ZmWRKY58基因,并对其在抗逆方面的功能进行了初步分析。获得如下主要研究结果: 1.通过RT-PCR方法分析干旱、高盐处理下ZmWRKY58基因在玉米中的内源表达情况。结果显示ZmWRKY58基因受干旱、高盐胁迫诱导表达。 2.采用PCR方法克隆得到ZmWRKY58基因。生物信息学分析表明:该基因编码区全长1110bp,编码369个氨基酸。预测编码蛋白的相对分子质量为39.4kD,等电点为9.81。其序列中含有1个高度保守的WRKY结构域,锌指结构域为典型的C2H2型。 3.构建了融合表达载体P1302-ZmWRKY58,采用基因枪法轰击洋葱表皮细胞进行亚细胞定位分析,结果显示ZmWRKY58与GFP的融合蛋白定位于细胞核中。 4.构建了植物过表达载体CPB-ZmWRKY58和双链RNAi载体CPB-2ZmWRKY58i。采用农杆菌介导的方法将CPB-ZmWRKY58转化水稻,获得了5颗T0代转基因水稻植株,通过PCR的方法进行筛选得到T3代纯合株系L1-2、L1-3、L4-5。 5.对转基因水稻纯系植株和对照植株进行抗非生物逆境生理实验,结果表明:在干旱和高盐胁迫下,转基因纯系水稻植株的存活率、相对含水量明显高于对照株系而相对电导率、丙二醛含量则明显低于对照株系,说明ZmWRKY58基因能提高水稻的抗旱、抗盐能力。 6.过表达ZmWRKY58基因提高了水稻对ABA的敏感性,暗示ZmWRKY58基因可能参与了ABA介导的信号途径,并且在种子的萌发过程中起到了一定的作用。
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