小麦叶片衰老相关WRKY转录因子的鉴定与分析

【作者】 赵明明； 张皓珊； 高景伟； 王耕； 周春江；

【机构】 河北师范大学生命科学学院；

【摘要】 叶片是光合作用的主要器官,对作物产量形成有重要影响。小麦生长后期叶片衰老与籽粒形成和灌浆成熟同步进行,叶片早衰严重影响小麦产量和品质,而延长叶片功能期、延缓叶片衰老、保持较强光合能力可以显著提高小麦产量并改善品质。我们利用基因芯片技术分析了小麦旗叶在自然衰老不同阶段的转录水平差异,从差异表达的EST中克隆了多个衰老相关基因(Senescence associated gene,SAG)。其中TaSAG11、TaSAG16、TaSAG18编码WRKY转录因子。它们与GFP的融合蛋白定位于烟草叶片的细胞核中,酵母单杂交结果表明都具有转录激活活性。TaSAG11和TaSAG16在叶片自然衰老过程中转录水平一直上升,提示其可能在衰老的启动和进程调控中发挥作用,而TaSAG18在衰老初期表达水平最高,表明可能在衰老启动阶段发挥主要作用。我们构建了35S启动子驱动的过表达载体,转化拟南芥。转基因植株表现出叶片提前衰老的表型,叶绿素含量明显低于野生型,衰老相关标记基因AtSAG12、AtSAG13和AtRBCS的转录水平分析证实了三个WRKY基因能够促进叶片提早衰老。三个WRKY基因转化小麦和二穗短柄草的工作正在进行中。我们的研究结果将有助于揭示叶片衰老调控分子机理,探讨叶片衰老和小麦产量和品质形成的关系,为指导小麦分子育种奠定基础。更多还原