[发明专利]一种岷江百合WRKY转录因子基因LrWRKY11及应用

说明书

本发明公开了一种岷江百合WRKY转录因子基因LrWRKY11，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所述，编码如SEQ ID NO:2所示氨基酸序列的蛋白质，本发明通过功能基因组学相关技术研究证实LrWRKY11基因具有提高植物抗真菌的功能，将本发明抗真菌LrWRKY11基因构建到植物表达载体上并转入烟草中过量表达，转基因烟草具有很强的对真菌病原菌的抗性，实验结果显示超表达LrWRKY11的转基因烟草对稻黑孢霉、轮枝镰刀菌、葡萄座腔菌、茄腐镰刀菌、人参链格孢的侵染具有很高水平的抗性。

技术领域

本发明涉及分子生物学以及基因工程相关技术研究领域，特别是一种岷江百合WRKY转录因子基因LrWRKY11及应用。

背景技术

植物在生物或非生物胁迫因子的影响下，会发生一系列形态、生理和生化上的病理变化，并阻碍其正常生长，危害其经济价值。生物胁迫因子包括真菌、细菌等，产生植物病害的症状类型主要为变色、坏死、腐烂、萎蔫、畸形，其中以坏死、腐烂、萎蔫为主。由真菌引起的植物病害约占70~80%，病症常表现为各种霉、点、粒、粉等，严重影响植物的生长发育和产量。由于真菌性病害容易通过气流和水流传播，一般多采用化学药剂进行防治，或通过改进栽培管理措施加以防治。化学药剂如杀菌剂，虽见效极快，却存在滥用杀菌剂等问题，使得化学物残留于植株或土壤，影响环境，危害人类健康。改进栽培管理措施如农作物轮作，虽有一定效果，但耗时长，见效慢。随着基因工程技术的迅速发展，通过DNA重组技术导入抗真菌基因，培育抗病植物新品种有望从根本上解决真菌病害问题。

WRKY转录因子是植物防御信号的调节因子，在受到病原体攻击后调节下游靶基因的转录，从而调控宿主植物的免疫应答。先天免疫系统在识别病原体相关的分子模式或病原体通过植物的特定受体释放的效应分子后被激活（Jones JDG, Dangl JL. The plantimmune system. Nature, 2006, 444:323-329）。WRKY 转录因子不仅在植物对生物和非生物胁迫的应答中起重要作用，而且还参与碳水化合物的合成、衰老、发育和次级代谢产物的合成。WRKY转录因子的DNA 结合结构域被命名为WRKY 结构域，其具有不变的WRKYGQK 序列和CX4-5CX22-23HXH 锌指模体（Bakshi M, Oelmüller R. WRKY transcription factors.Plant Signal Behav, 2014, 9:247-258）。基于WRKY结构域的数目和锌指模体的类型将WRKY转录因子分为3类。第I类的成员通常含有两个WRKY结构域，而具有一个WRKY结构域的大多数蛋白质属于第II类。第III类蛋白质也只有一个WRKY结构域，但锌指基序的模式不同。第I和第II类成员所具有的锌指模体为C2-H2（C-X4-5-CX22-23-H-X1-H），其中X是任意氨基酸。第III 类WRKY 蛋白所含的锌指模体为C2-HC（C-X7-C-X23-H-X-C）。第I类的WRKY蛋白随后被分为2个亚族，I a含有C2H2锌指基序，I b含有C2HC锌指基序。基于WRKY结构域的系统发育分析，进一步将第II类分为5个亚组（Li H, Yan X, Yu X, et al. Expressionand functional analysis of two genes encoding transcription factors, VpWRKY1,and VpWRKY2, isolated from Chinese wild Vitis pseudoreticulata. Planta, 2010,232:1325-1337）。