过表达LcWRKY40基因酵母和烟草对干旱及盐碱胁迫的抗性研究

羊草是禾本科赖草属,松嫩盐碱草甸的抗旱耐盐碱牧草,蕴含着丰富的抗性基因资源。本课题组通过对NaHCO3胁迫下羊草转录组测序注释到 51WRKY基因片段,构建系统进化分析表明包括 8 个类型,筛查到碱性盐诱导的基因LcWRKY40(QIG37591)。实时定量PCR羊草幼苗在PEG6000 和碱性盐(NaHCO3)的胁迫下相对表达量在叶和根中,受其诱导上调,LcWRKY40 基因响应其胁迫表达增加。以融合绿色荧光蛋白(GFP)转化水稻原生质体细胞的方法,检测绿色荧光GFP信号同位表达表明其定位于细胞核中。应用GAL4 驱动LcWRKY40 基因转化酵母INVScI细胞,分析苷露醇和碱性盐(NaHCO3)胁迫培养下菌落生长,发现过表达LcWRKY40 基因酵母的耐受性提高。过表达LcWRKY40 基因的本氏烟草的干旱胁迫下萌发生长比较试验表明,山梨醇处理下的过表达植株鲜重显著多于野生型(WT)的;碱性盐(200 mmol/L NaHCO3)灌根处理下,随着处理时间(7～10～14 天)的延长损伤逐渐加重,在 14 天后表现出了过表达烟草的强耐受性,存活率和SOD活性显著高于WT的;丙二酫的含量显著低于WT的。本研究初步揭示了LcWRKY40 基因可以响应干旱和碱性盐逆境胁迫而参与逆性调节,具有提高植物抗旱耐盐碱的作用,为将来牧草的抗性分子育种准备了基因资源。