[发明专利]一种紫花苜蓿WRKY转录因子及其在耐铝毒和盐胁迫中的应用

说明书

本发明涉及一种紫花苜蓿WRKY转录因子在提高转基因植物耐铝毒和耐盐胁迫中的应用。其中，第一方面，本发明公开了的WRKY转录因子蛋白是由如SEQID N0.2所示氨基酸序列组成的蛋白质；第二方面，本发明还提供了一种编码上述蛋白质的核酸序列，如SEQ ID N0.1所示；第三方面，本发明提供了紫花苜蓿WRKY转录因子蛋白及其编码基因在提高转基因植物耐铝毒和耐盐胁迫中的应用；第四方面，本发明提供了含有上述MsWRKY22转录因子基因的遗传工程转化的宿主细胞；第五方面，本发明提供了MsWRKY22核苷酸序列或氨基酸序列或克隆载体或表达载体或宿主细胞在基因工程中的应用。本发明为利用基因工程技术提高紫花苜蓿耐铝毒、耐盐能力的分子育种提供了理论依据，具有十分重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及植物基因工程领域，具体涉及一种紫花苜蓿WRKY转录因子及其在耐铝毒和盐胁迫中的应用。

背景技术

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一种重要的豆科饲草，因其产量高，草质优良，适口性好等特点，享有“牧草之王”的美誉。铝在酸性土壤中(pH5.0)多以离子形式(Al³⁺或者Al[OH]^4-)存在，可对植物产生毒害。土壤盐渍化会严重影响紫花苜蓿的产量和品质，造成严重的经济损失。

WRKY转录因子广泛参与到植物的生长，发育，信号转导，生物胁迫与非生物胁迫的过程中，其N端包含高度保守的WRKYGQK核心基序和CX4-5CX22-23HXH的锌指结构。拟南芥中AtWRKY46可以直接与苹果酸转运蛋白ALMT1启动子中的W-box特异结合，缺失该基因之后可以增加苹果酸的分泌，减少Al在根细胞中的积累，从而提高了植物的耐铝毒性。水稻中OsWRKY22可通过激活OsFRDL4的表达进一步调控根部柠檬酸的分泌而提高植物的耐铝毒性。在水稻中过表达OsWRKY45和OsWRKY72可提高水稻对干旱和盐胁迫的耐受性。菊花中DgWRKY1和DgWRKY3的过表达可通过调控抗氧化酶的活性来提高转基因植株的耐盐性。GhWRKY68可以通过调节ABA含量和增强ABA相关基因的转录水平来介导植物在盐和干旱胁迫下的反应。

由于紫花苜蓿是多年生，异花授粉的同源四倍体，具有复杂的遗传背景，因此传统育种的方式在耐铝毒和耐盐品种选育方面仍面临较大的挑战。通过反向遗传学的手段，鉴定出可提高耐铝毒和耐盐功能的基因并进行遗传转化，分析其在非生物胁迫抗(耐)性方面的功能，可以为耐铝毒和耐盐紫花苜蓿品种的选育提供理论参考和实践指导意义。

发明内容

目前如何提供一种紫花苜蓿WRKY转录因子，通过反向遗传学的手段，鉴定出可提高耐铝毒和耐盐功能的基因并进行遗传转化，分析其在非生物胁迫抗(耐)性方面的功能，可以为耐铝毒和耐盐紫花苜蓿品种的选育提供理论参考和实践指导意义。

本发明的第一方面，提供了一种紫花苜蓿WRKY转录因子蛋白，紫花苜蓿WRKY转录因子蛋白包括如下(a)或(b)的蛋白质：

(a)由SEQ ID N0.2所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)由SEQ ID N0.2所示的氨基酸序列经过取代、缺失或者添加一个或几个氨基酸且具有WRKY转录因子特点的由(a)衍生的蛋白质。

(c)由SEQ ID N0.2所示的氨基酸序列有至少70％的同源性的氨基酸序列。

进一步地，紫花苜蓿WRKY转录因子蛋白，为SEQ ID N0.2所示的氨基酸序列经过1～50个氨基酸的缺失、插入和/或取代后获得的蛋白质。

进一步地，紫花苜蓿WRKY转录因子蛋白为SEQ ID N0.2所示的氨基酸序的C末端和/或N末端添加1～20个以内氨基酸而得到的蛋白质。

进一步地，紫花苜蓿WRKY转录因子蛋白为经过人工修饰的，与SEQ ID N0.2的核酸序列相比具有同一性≥70％的氨基酸序列。