蔗茅耐寒相关基因EfWRKY51克隆分析及功能验证

　　

摘要：

WRKY家族基因广泛参与植物的低温胁迫应答，是植物中最重要的转录因子之一。蔗茅属于甘蔗的近缘野生种，具有优异的耐寒性，但WRKY基因是否参与蔗茅对低温胁迫的应答尚不清楚。本研究从蔗茅中克隆得到EFWRKY51基因(GenBank: UVJ69259.1)，该基因CDS全长915 bp，编码304个氨基酸。EFWRKY51基因被冷胁迫诱导上调表达，编码蛋白亚细胞定位于细胞核中，且无转录自激活活性。通过农杆菌介导的叶盘法转化，获得异源表达EFWRKY51基因的转基因烟草株系。低温胁迫处理后，转基因烟草株系的叶片萎蔫程度低于野生型，且种子发芽率和根长均显著高于野生型(WT)；此外，低温胁迫下转基因株系的抗氧化酶过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及渗透调节物质脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量均显著高于WT株系，丙二醛(MDA)含量显著低于WT株系，表明EfWRKY51基因过表达增强了转基因烟草株系的耐寒性。本研究结果为阐明EfWRKY51基因调控蔗茅耐寒性提供了依据，为甘蔗耐寒遗传改良提供了基因资源。