[发明专利]一种岷江百合LrWRKY25基因及应用

说明书

本发明公开了一种岷江百合LrWRKY25基因及应用，所述LrWRKY25基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，本发明将含有LrWRKY25基因的表达载体转入拟南芥植株中，获得的转基因拟南芥植株表现出匍匐生长，彻底改变了野生型拟南芥原有的生长形态；并且在匍匐生长的拟南芥茎上生出多个莲座状的基生叶，叶边缘具有规则突起的特殊形态，非常适合庭院和园林绿化中大面积栽培和应用，同时本发明也为制备新型地被植物提供了理论基础和技术支持，具有潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于植物基因工程技术领域，特别的涉及一种岷江百合LrWRKY25基因及应用。

背景技术

株型是观赏植物的重要性状之一，选育理想株型是观赏植物育种的一个重要目标。匍匐生长的植物因其植株低矮、分枝角度小，贴近地面生长，因此更适合被用于地被景观的营造，在园林中有广阔的应用前景。研究匍匐型的转基因植物有助于扩大其应用价值，进一步推广其在园林绿化造景中的应用。

WRKY是植物体内广泛存在的且保守的一类转录因子家族。最早被鉴定的植物WRKY基因是甘薯(Impoea batatas)SPF1(SPF1:SWEET POTATO FACTOR1)基因，其基因产物特异地与甘薯Sporamin基因和β-淀粉酶基因启动子区域的SP8序列识别，从而参与并调控植物糖信号途径的建立。目前WRKY基因在多数植物中被相继发现，如拟南芥中已经发现74个WRKY成员，在水稻中发现了109个WRKY成员；WRKY转录因子包括3个结构域，即DNA结合域、核定位信号和寡聚化位点。WRKY转录因子最主要的结构特点是各成员的DNA结合域中都至少含有一个WRKY结构域。WRKY结构域是一段大约由60个氨基酸残基所组成的多肽序列，其中WRKYGQK为所有成员中高度保守的7个氨基酸残基。除上述比较保守的区域外，WRKY成员中其余氨基酸组成的同源性并不高。此外，WRKY转录因子的DNA结合域中一般还含有一个锌指结构。

WRKY转录因子在转录水平上对靶基因进行调控，WRKY蛋白大部分定位与细胞核，对一些WRKY蛋白氨基酸序列分析发现，在WRKY结构域以外存在细胞核定位信号区(NLS)，这意味着WRKY蛋白在胞质中合成后，通过跨膜运输进入细胞核发挥作用。体外瞬间实验也证明了一些存在NLS的WRKY蛋白定位于细胞核。WRKY转录因子通过结合靶基因启动子区域W盒(C/T)TGAC(T/C)核苷酸序列而调控相应基因表达。研究表明，WRKY转录因子是植物对病原体防卫反应的关键组成部分，在植物防卫反应中起重要作用。已证实WRKY转录因子参与植物的损伤与衰老反应、参与植物生长发育代谢过程以及响应植物的生物胁迫和各种非生物胁迫，如高盐、高温、干旱和寒冷等。如在HSP101启动子的驱动下过表达OsWRKY11，通过使植物减慢萎蔫速率和增加逆境存活率从而表现出对干旱的耐受性(Wu X.,et al.,PlantCell Rep.2009,28:21-30)；在拟南芥中过表达35S:OsWRK45和35S:OsWRK72，植物通过诱导ABA/胁迫相关基因获得干旱抗性(Qiu Y.P.,Yu D.Q.,Environ.Exp.Bot.2009,65:35-47)；OsWRKY08的转录可以被PEG，NaCl或者ABA诱导，通过上调非生物胁迫相关基因AtCOR47和AtRD21从而使转基因拟南芥获得对渗透压的抗性(Song Y.,Jing S.J.,Yu D.Q.,Chin.Sci.Bull.2009,54:4671-4678)；专利CN 105441460A公开了一种岷江百合WRKY转录因子基因LrWRKY1及应用，结果显示超表达LrWRKY1的转基因烟草对葡萄座腔菌、核盘菌、灰葡萄孢、尖孢镰刀菌等四种真菌的生长具有明显的抑制作用。但至今有关WRKY基因调控植物生长发育的功能研究相对滞后，并且有关WRKY基因的研究主要集中于模式植物拟南芥、水稻和杨树上，其它物种中WRKY调控因子的研究比较少，研究历史较短，且功能信息缺乏。