GhWRKY44在干旱胁迫下的功能鉴定

【目的】解析GhWRKY44基因在干旱胁迫下的功能,为棉花抗旱育种提供候选基因资源。【方法】以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)CQJ-5叶片cDNA为模板进行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR),获得GhWRKY44基因编码序列,并进行生物信息学分析。利用实时荧光PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)分析GhWRKY44基因在脱落酸(abscisic acid,ABA)和聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)6000处理下的表达模式。利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术研究GhWRKY44基因在干旱胁迫下的功能。【结果】GhWRKY44编码的蛋白属于Ⅰa类WRKY成员,与GbWRKY44亲缘关系较近。GhWRKY44受PEG 6000和ABA诱导表达。干旱胁迫下,与对照棉株相比,GhWRKY44沉默棉株的叶片萎蔫程度更重,植株存活率和叶片叶绿素含量(soil and plant analyzer development,SPAD值)显著降低。脱水处理6 h和7 h,GhWRKY44基因沉默棉株的叶片失水率显著高于对照。【结论】沉默GhWRKY44基因降低棉花抗旱性,GhWRKY44是棉花抗旱性的正调控因子。

GhWRKY44基因在烟草中遗传转化及功能分析

为了进一步验证GhWRKY44(登录号:KJ801807)基因在烟草异位表达后的功能,构建了Ca MV35S启动子调控、Nos为终止子的棉花抗枯萎病相关基因(GhWRKY44)的过表达载体;电击法将其导入农杆菌GV3101,菌液PCR筛选鉴定阳性菌株,采用农杆菌介导法转化烟草;T0转化植株经卡那霉素筛选、PCR检测后,随机从转基因T0中选取5株进行RT-PCR检测,均为阳性株,说明GhWRKY44基因不仅整合到烟草基因组中而且还能正常转录。对过表达GhWRKY44基因的转基因烟草T1株系进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析。结果表明,在正常生长情况下,PR5和NPR1的表达量在转GhWRKY44株系中明显增加,枯萎病菌侵染后,在转GhWRKY44株系中,PR1a、PR2和NPR1的表达量迅速增加,明显高于野生型株系,而PR5的表达量则低于野生型株系,说明该目的基因能在烟草中异位表达并能激活病程相关蛋白基因的表达,但其功能仍需进一步研究。