水稻WRKY10基因的功能研究

【摘要】：WRKY蛋白主要存在于植物中,构成转录因子超家族。其成员在相当广泛的范围内参与了植物的生长发育、代谢以及对生物或非生物胁迫的反应。本研究从水稻cDNA中分离了OsWRKY10基因,并对其不同的剪接方式、编码蛋白的生化功能、表达模式进行了分析,并就其在植物体内的功能进行了讨论。 OsWRKY10基因编码含一个WRKY保守域、锌指模式为CX_4CX_(23)HXH的蛋白,属于WRKY Ib亚组。OsWRKY10与其它WRKY成员的同源性低,表明分离的OsWRKY10是WRKY基因家族的新成员。 OsWRKY10选择性剪接产生两个转录本,命名为WRKY10和WRKY10-2,分别编码一个379氨基酸、分子量39.9kDa的蛋白质和一个270氨基酸、分子量28.8kDa的蛋白质。 对OsWRKY10进行了原核表达和纯化,凝胶阻滞结果表明,OsWRKY10能与W盒元件特异结合。构建了Ubi::OsWRKY10-GFP载体,用基因枪轰击法将载体Ubi::OsWRKYO-GFP载体和对照载体Ubi::GFP载体导入洋葱表皮细胞中进行亚细胞定位研究。结果表明OsWRKY10与GFP的融合蛋白出现在细胞核,而对照GFP扩散于整个细胞内,说明OsWRKY10定位于细胞核。因此,OsWRKY10具有大多数WRKY蛋白所共有的特征。 将OsWRKY10基因2个转录本的完整编码序列和全长转录本的不同缺失序列片断与酵母GAL4 BD序列融合,采用酵母单杂交的方法分析了OsWRKY10的转录激活活性和转录激活域。结果表明,2个转录本都具有转录激活活性,N端第61—120位氨基酸的区域是转录激活域。 Northern分析表明,OsWRKY10在根、茎、叶和花中都有表达,且受发育阶段的调节。茉莉酸、乙烯利、赤霉素处理和机械伤害、冷(4℃)处理水稻,OsWRKY10表达无明显变化,但脱落酸处理、盐胁迫和水分胁迫则明显抑制OsWRKY10的表达,提示该基因可能参与植物对渗透胁迫和盐胁迫的反应,而脱落酸可能介导了这种反应。