转录调控因子WRKY超级家族:起源、结构和功能

WRKY蛋白质是一个植物特有的超级转录调控因子家族,在拟南芥和水稻基因组中分别拥有至少74个和97个成员。最占老的WRKY转录调控因子拥有2个高度保守的WRKY结构域,可能起源于15～20亿年前的真核牛物。虽然所有WRKY蛋白质主要通过特异地结合靶基因启动子区域的W盒序列而调控其表达,但各家族成员基因的生物学功能存在着各自的特异性。本文详细总结了WRKY蛋白质在调控植物发育和逆境诱导反应的信号转导途径建立等方面的分子生物学功能。     

Molecular cloning and characterization of a novel WRKY gene from Brassica chinensis

A new WRKY gene was cloned from Brassica chinensis by rapid amplification of cDNA ends (RACE). The full-length cDNA of BcWRKY was 1175 bp long and contained a 924-bp open reading frame (ORF) encoding a putative W-box-binding protein of 308 amino acids. The predicted BcWRKY protein was found to have a potential bipartite nuclear localization sequence (NLS-PB) in its N-terminal region followed by a WRKY DNA-binding domain. Bioinformatic analysis revealed that BcWRKY resembled other WRKY domain-containing proteins from Arabidopsis thaliana (AtWRKY18), tobacco (WIZZ), parsley (PcWRKY4), and wild oat (ABF2). Expression of the BcWRKY gene could be induced by salicylic acid (SA) and influenced by Pseudomonas syringae pv. tomato strain DC3000 infection and wounding treatment. Our study implies that BcWRKY might have similar functions possessed by other WRKY genes, such as inducing the expression of some defense-related genes and increasing plants’ disease resistance ability. Published in Russian in Molekulyarnaya Biologiya, 2006, Vol. 40, No. 5, pp. 816–824. The text was submitted by the authors in English.     

富士苹果MdWRKY40b基因克隆及其对白粉病的抗性分析

WRKY是植物抗病相关的一个大转录因子家族基因,为了揭示WRKY40基因在调控白粉病抗性方面的作用,以富士苹果(Malus domestica Borkh.cv.Fuji)为试材,利用特异引物进行RT-PCR基因克隆,并用实时荧光定量PCR方法分析组织中基因的表达及接种苹果白粉菌和用1 mmol·L^-1水杨酸(SA)喷施处理后对基因表达的影响。结果表明:（1）克隆到的片段长度为1 240 bp,包含一个完整的开放阅读框,长1 002 bp,编码334个氨基酸,其氨基酸序列与AtWRKY40、HvWRKY1/2/3等8个序列一致性为48.96%;该基因与拟南芥AtWRKY40同源,故命名为MdWRKY40b,GenBank登录号为JX112907。（2）基因表达分析表明,MdWRKY40b在苹果根、茎、叶、花均有表达,其中根、叶、花中表达量基本相当,茎中表达量最低。（3）该基因明显受苹果白粉菌和SA的强烈诱导表达且持续时间较长,并且两者表达趋势相同、出现最高表达量的时间相近。研究推测,富士苹果容易感白粉病的主要原因可能与MdWRKY40b的持续长时间的高表达有关。     

云南普通野生稻和地方稻WRKY45基因的克隆及转化

以云南地方稻‘三磅七十箩’(SB70)和景洪普通野生稻为材料,根据GenBank中水稻WRKY45基因序列设计引物,进行PCR扩增。结果表明,经测序得到目的基因长约1.3kb,推导的氨基酸具有WRKY蛋白典型的保守区域WRKYGQK。经BLAST分析,与GenBank中不同栽培稻WRKY45基因的相似性在85%以上,但也存在一些核苷酸差异,这些差异可能导致其调控抗逆能力更强。构建该基因的表达载体pCAMBIA1300,重组克隆后通过农杆菌介导法转入云南栽培粳稻‘云资粳41号’中,经PCR鉴定获得24株转基因阳性植株。