[发明专利]一种调控低钾耐受性的WRKY转录因子及其应用

说明书

本发明公开了一种调控低钾耐受性的WRKY转录因子及其应用，WRKY转录因子的核苷酸如SEQ ID NO:1所示，氨基酸如SEQ ID NO:2所示。本发明还公开了所述调控低钾耐受性的WRKY转录因子在培育耐低钾植物过程中的应用。本发明首次发现拟南芥WRKY6的突变体对低钾处理敏感，而通过花椰菜花叶病毒的35S启动子，驱动AtWRKY6在拟南芥中过表达，经过比较分析转基因植株与野生型，含有本发明的AtWRKY6基因的转基因拟南芥植株的耐低钾能力比野生型Col‑0有明显提高。

技术领域

本发明属于生物基因工程技术领域，具体地说，涉及一种调控低钾耐受性的WRKY转录因子及其应用。

背景技术

钾是植物生长与发育所必需的大量元素之一，参与很多重要的生理与代谢过程。植物缺钾的症状包括生长迟缓、光合作用效率降低、容易倒伏等。在现代农业生产中，大量地使用钾肥等化肥以维持作物的产量与品质正导致两个方面的严重问题：一是污染环境，二是土壤的板结。而我国钾矿资源缺乏，严重依赖进口。而且，由于钾矿的不可再生性，随着资源的耗竭，化肥以及农产品的价格不可避免地会上升。因此，研究植物响应、感受、适应低钾的分子机制，将对培育具有较高钾利用效率的作物新品种具有非常重要的意义。

随着基础分子生物学研究的不断深入以及对植物吸收、转运钾离子的机制的研究，分离克隆调控钾营养利用或耐低钾的基因，利用转基因手段培育钾吸收利用高效或者耐低钾的新品种，可望减少化肥的使用与环境污染，是非常有前景的热点之一。迄今为止，利用基因工程技术开展植物耐盐、抗旱方面的研究已取得了较大的进展。研究表明，将植物或其他生物中与耐盐、耐旱相关的基因转入植物中，其表达产物可以使转基因植物的抗盐、耐旱能力提高。但是，有关耐低钾胁迫的研究，报道很少。

在植物逆境胁迫的信号转导通路中，转录因子发挥着中心调控作用。目前，已鉴定、发现了一些能显著提高植物耐盐、耐旱、耐热能力的转录因子。研究表明，将这些基因在植物中过表达，可以明显提升高植物的抗逆能力。

WRKY转录因子基因最先在植物中被发现，构成一个中等规模的基因家族，它们编码的蛋白一般通过结合到靶基因上的启动子区域的W盒元件而调节靶基因的转录水平。研究表明，WRKY家族的成员参与调控多种生理过程，如抗病反应、盐害、叶片衰老、低磷、脱落酸以及茉莉酸应答等。但是，有关WRKY转录因子在耐低钾方面的研究还没有任何报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调控低钾耐受性的WRKY转录因子及其应用，首先根据拟南芥根系的表达谱芯片数据，筛选了多个拟南芥的WRKY基因的T-DNA插入突变体在低钾处理下的表型，鉴定了调控低钾敏感性的WRKY6转录因子基因，然后设计基因特异性引物，从拟南芥cDNA中克隆获得WRKY6转录因子全长cDNA，在拟南芥中进行功能验证。

其具体技术方案为：

一种调控低钾耐受性的WRKY转录因子，其核苷酸如SEQ ID NO:1所示，氨基酸如SEQ ID NO:2所示。

本发明所述调控低钾耐受性的WRKY转录因子在培育耐低钾植物过程中的应用。

进一步，所述植物为拟南芥和油菜。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明首次发现拟南芥WRKY6的突变体对低钾处理敏感，而通过花椰菜花叶病毒的35S启动子，驱动AtWRKY6在拟南芥中过表达，经过比较分析转基因植株与野生型，含有本发明的AtWRKY6基因的转基因拟南芥植株的耐低钾能力比野生型Col-0有明显提高。

附图说明

图1是拟南芥中WRKY6基因的RT-PCR扩增，泳道1-3分别表示加cDNA模板、蒸馏水对照以及双蒸水对照的扩增结果，M表示1kb的DNA分子量标准(Fermentas)；