碱胁迫相关基因GsWRKY15的克隆及其转基因苜蓿的耐碱性分析

• 作者: 朱娉慧 陈冉冉 于洋 宋雪薇 李慧卿 杜建英 李强 丁晓东 朱延明
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 野生大豆 GsWRKY15 肇东苜蓿 农杆菌 耐碱性
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 1319-1327
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2017.01319

摘要

WRKY蛋白属于锌指型转录调控因子，能够参与植物多种逆境响应。本研究利用前期野生大豆盐碱胁迫RNA-seq测序数据，从构建的碱胁迫基因调控网络中筛选并克隆到GsWRKY15基因。分析GsWRKY15在碱胁迫下野生大豆根中的表达模式，发现该基因受碱胁迫诱导显著上调表达，且在胁迫后1 h表达量最高。分析GsWRKY15基因在野生大豆各组织中的表达特异性，发现该基因在各组织中均有表达，花中表达量最高。采用根癌农杆菌侵染苜蓿子叶节方法，将GsWRKY15转化肇东苜蓿，获得39株抗性植株。通过PCR、Southern blot和RT-PCR方法分析抗性植株，获得了超量表达GsWRKY15基因的转基因株系并对其进行了耐碱性分析。在150 mmol L–1 NaHCO3处理2周后转基因苜蓿生长状态良好，而非转基因苜蓿出现萎蔫、变黄，甚至死亡；非转基因苜蓿的相对质膜透性和丙二醛含量显著高于转基因苜蓿，而叶绿素含量显著低于转基因苜蓿；同时分析碱胁迫下转基因植株中胁迫相关基因的表达模式，发现H+-Ppase、NADP-ME、KIN1、RD29A基因的表达量高于非转基因苜蓿。结果表明GsWRKY15基因的超量表达能够显著增强苜蓿的耐碱能力。