小麦转录因子基因TaWRKY33的耐盐性分析

摘要：

[目的]WRKY转录因子是植物转录调节因子家族之一,参与调控植物病原菌的防御、生长发育和抗逆应答等多种生理过程.小麦WRKY转录因子基因TaWRKY33可以提高转基因拟南芥对干旱和高温的抗性.通过分析TaWRKY33的耐盐性,检测TaWRKY33转录因子的转录活性,深入分析转录因子基因TaWRKY33的功能,以解析其耐盐调控机制.[方法]以盐胁迫处理的小麦cDNA为模板,利用实时荧光定量PCR检测TaWRKY33在盐胁迫条件下的表达模式;将TaWRKY33的CDS序列插入带有CaMV35S启动子的pCAMBIA1302表达载体中,构建表达载体pCAMBIA1302-TaWRKY33,转入农杆菌,侵染野生型拟南芥获得转基因株系;同时利用pWMB 110-TaWRKY33双元载体创建了过表达小麦株系.用转TaWRKY33的拟南芥和小麦进行耐盐性鉴定.构建诱饵载体pGBKT7-TaWRKY33,通过单转法将诱饵载体pGBKT7-Ta WRKY33重组质粒和文库质粒逐步转化到酵母AH109感受态细胞.通过SD/-Trp/-Leu/-His/-Ade和X-α-ga1显蓝反应筛选得到阳性克隆,进行测序和BLAST分析.制备小麦原生质体,通过瞬时表达试验共转化报告子和效应子质粒,计算相对荧光值分析转录因子的转录活性.[结果]实时荧光定量PCR结果显示,TaWRKY33受盐胁迫的诱导表达.双荧光素酶瞬时表达试验表明TaWRKY33在小麦细胞中可以激活相应荧光素酶的活性.从功能分析,在正常生长条件下转基因拟南芥和野生型拟南芥没有明显差异;在盐处理条件下,转基因拟南芥的根长大于野生型拟南芥的根长;过表达拟南芥的鲜重大于野生型,呈显著性差异.重要的是,在盐处理下,鲜重、相对电导率和Na+含量表明,过表达TaWRKY33的小麦较其受体对照有更好的耐盐性.对TaWRKY33候选互作蛋白分析表明,这些候选互作蛋白主要参与植物体的信号转导或免疫过程,表明TaWRKY33在植物的逆境信号转导、基因转录调控过程中发挥着重要作用.[结论]小麦TaWRKY33受盐胁迫的诱导表达,具有潜在的转录激活活性,提高了转基因拟南芥和小麦的耐盐性;TaWRKY33可能需要其他蛋白共同作用提高小麦耐盐性.

关键词：小麦、WRKY转录因子、酵母双杂、蛋白互作、耐盐性

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资助基金：转基因生物新品种培育重大专项2018ZX0800909B;宁夏自然科学基金NZ17126;河北省现代农业科技创新工程项目494-0402-JBN-C7GQ

在线出版日期：2019-03-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：4591-4602