农业生物技术学报

作者：王庆竹, 尚先文, 汤纬玮, 李慧平, 文晓鹏, 范付华

单位：1 贵州大学 贵州省农业生物工程重点实验室,贵阳 550025;2 贵州大学 林学院,贵阳 550025;3 贵州大学 贵州省森林资源与环境研究中心,贵阳 550025

关键词：马尾松,低磷胁迫,WRKY转录因子,功能分析,

基金：国家重点研发计划(2017YFD0600303-4);国家自然科学基金(No. 31660185);贵州省科学技术基金(黔科合基础[2016]1051)

WRKY转录因子在植物应答逆境胁迫中扮演了重要角色。本研究克隆了马尾松(Pinus massoniana)的PmWRKY164基因(GenBank No. MH579749),该基因的cDNA全长1 977 bp,开放阅读框(ORF) 1 164 bp,编码387个氨基酸,具有WRKYGQK七肽保守结构域和C2H2(C-X4-5-C-X23-HXH)锌指结构域,属于WRKY家族第Ⅱb类成员。系统进化树分析表明,PmWRKY164与红豆杉(Taxus wallichiana var. chinensis, AEW91476.1)、欧洲云杉(Picea abies, ACA04888.1)的亲缘关系较近;分别以2种不同磷(phosphorus, P)浓度下胁迫处理的马尾松cDNA作为模板,对PmWRKY164的时空表达进行分析,结果表明,PmWRKY164在马尾松根茎叶中均有表达,叶中表达量最高,呈上调表达,与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、酸性磷酸酶(acid phosphatase, Apase)3种酶的活性表达具有较高的相似性;构建pBWA(V)HS-PmWRKY164植物过表达载体,经遗传转化获得20株PmWRKY164过表达转基因植株。选取T1代3个转基因株系(Line-2, Line-3, Line-8)和野生型(wild type, WT)烟草株系,用4种不同浓度的Hogland营养液进行磷胁迫,结果表明,在P2低磷(营养液磷含量0.1 mmol/L)胁迫下,除了丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量低于野生型之外,磷含量、Apase活性、POD活性及SOD活性在转基因烟草中均显著高于野生型(P<0.05);而正常磷P3 (1 mmol/L)及高磷P4 (10 mmol/L)条件下,转基因与野生型植株并无明显差异。本研究为进一步探讨PmWRKY164的功能,以及为马尾松耐低磷胁迫的分子机制提供新的信息与思路。

来源：2019年第6期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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