烟草干旱处理15天,HbWRKY1过量表达的植株生长基本正常,而对照植株大部分萎蔫;恢复浇水20天后,HbWRKY1过量表达植株生长更加茁壮,对照植株虽然恢复生长,但长势较弱,叶边缘枯黄,说明,HbWRKY1过量表达能够增强烟草对干旱胁迫的抗性。
4.基因的起源进化
近年,研究发现在真核单细胞衣藻、单细胞原生生物、非光合真核生物黏霉菌、低等植物苔藓植物、蕨类植物等基因组之中的WRKY基因均属于第一大类型。而在裸子植物苏铁基因组中克隆的21个WRKY基因中有15个基因属于第一大类型, 剩下的6个基因属于第二大类型。目前发现,第Ⅰ类WRKY转录因子存在于一些不能进行光合作用的真核细胞、单细胞原生生物、蕨类植物、高等植物中;而第Ⅲ类WRKY转录因子只存在于高等植物中,不存在于低等植物如苔藓植物中。同时发现,在高等植物中几乎全部的第Ⅲ类WRKY转录因子参与植物的生物胁迫应答,表明可能由于植物长期受到环境的压力,为了适应环境而进化产生第Ⅲ类WRKY转录因子。通过Zhang和Wang(2005)的研究表明,II类型的2_a + 2_b和2_c等族的WRKY蛋白质与I类型WRKY蛋白质的C-末端区域具有较近亲源性,而II类型的2_d + 2 _e 族WRKY 蛋白质能与第III类型WRKY蛋白质聚集一起。可推测:第一大类型WRKY基因是植物WRKY基因家族中最原始的类型,最保守,可能起源于15~20亿年前的真核生物起源之时;第二大类型和第三大类型WRKY基因可能出现在苔藓植物起源之后。其中,第二大类型的WRKY蛋白可能是通过第一大类型WRKY蛋白结构域的丢失或分裂,并由C-末端区域演化而来的,比较保守;而第三大类型WRKY蛋白可能是由第二大类型WRKY蛋白通过锌指结构中的H(组氨酸)转变成C残基演化而来的,是三种类型中最活跃的。
5.问题与展望
目前,对植物WRKY转录因子家族的研究主要集中在基因的克隆、结构的鉴定、表达及功能等初步阶段,而对于其介导的胁迫应答反应的具体过程及其在其中所充当的具体角色还不清楚。=随着RNAi、miRNA、基因芯片技术、染色质免疫沉淀反应等研究基因功能方法的不断发展,酵母双交等互作蛋白质筛选系统的完善,转录组学、免疫沉降等新技术的广泛使用,WRKY转录因子的调节机制将会进一步得到阐明,对其基因在植物抗逆过程中的作用也将有一个全面的了解,为植物抗逆工程的发展提供新的方向。
参考文献
[1] 贾翠玲,侯和胜.植物WRKY转录因子的结构特点及其在植物防卫反应中的作用[J].天
津农业科学,2010,16(2):21-26.
[2] De Pater S, Greco V, Pham K, et al. Characterization of a zinc-dependent
transcriptional activator from Arabidopsis[J]. Nucleic Acids Res,1996,24(23):
4624-4631.
[3] Rushton P J, Macdonald H, Huttly A K, et al.Members of a new family of
DNA-binding proteins bind to a conserved cis-element in the promoters of a-Amy2
genes[J]. Plant Mol Biol,1995,29(4):691-702.
[4] 仇玉萍,荆邵娟,付坚,等.13个水稻WRKY基因的克隆及其表达谱分析[J]. 科学通
报,2004,49(18):1860—1869.
[5] Rushton P J, Tortes J T, Pamiske M,et al. Intemction of elicitor-induced
DNA-binding Proteins with elicitor response elements in the promoters of
parsleyPR1genes[J]. EMBO J,1996,15(20):5690-5700.
[6] Ulker B, Somssich I E. WRKY transcription factors: from DNA binding towards 植物转录因子WRKY家族文献综述和参考文献(3):http://www.751com.cn/wenxian/lunwen_45735.html