[发明专利]一种三七WRKY转录因子基因PnWRKY15及应用

说明书

本发明公开了一种三七WRKY转录因子基因PnWRKY15，其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示，本发明通过功能基因组学相关技术研究证实PnWRKY15基因具有提高植物抗真菌的功能，将本发明抗真菌的PnWRKY15基因构建到植物表达载体上并转入烟草中过量表达，转基因烟草植株具有很强的抗真菌侵染能力，实验结果显示超表达PnWRKY15的转基因烟草叶片总蛋白明显抑制厚垣镰刀菌和致密链格孢的菌丝生长。

技术领域

本发明涉及分子生物学以及基因工程相关技术研究领域，特别是一种具有抗真菌侵染能力的三七WRKY转录因子基因 PnWRKY15及应用。

背景技术

植物在生长发育过程中，经常遭遇来自外界的各种自然灾害和病虫害，从而导致生长发育不良，生长受阻、产量减少甚至死亡。当植物面对病原物入侵或其它逆境时，会以一种高度可变且时序性的方式对转录组进行大规模重新编程以应对胁迫，而这种赋予植物对不同环境条件具有可塑性适应的调控反应是多种转录因子网络作用的结果。转录因子（transcription factor，TF）是一类能够结合在基因上游特异序列，并调控基因转录的蛋白质。植物体内有bHLH、bZIP、Zinc-finger、MYB等多种转录因子蛋白家族，其中WRKY转录因子备受瞩目。

WRKY转录因子是植物特有的一类转录因子家族，作为一类DNA结合蛋白，是植物最大的转录因子家族之一。编码 WRKY蛋白的第一个cDNA是从甘薯（ Ipomoea batatas）中克隆的。目前已经从拟南芥( Arabidopsis thaliana)，大麦（ Hordeum vulgare），烟草（ Nicotiana tabacum）等多种植物中分离了大量WRKY基因。每个WRKY转录因子的蛋白序列含都有一至三个保守结构域，该保守结构域大小约为60个氨基酸，在N末端具有一段高度保守的‘WRKYGQK’七肽序列，在C端具有高度保守的锌指结构基序CX4-7-CX23-28-HX1-2-(H/C)。WRKY转录因子的DNA结合结构域通常与包含((C/T)TGAC(C/T))基序的顺式作用元件W-box结合（Jiang J，Ma S，Ye N, et al. WRKY transcription factors in plantresponses to stresses. Journal of Integrative Plant Biology, 2017, 59(2):86-101.）。

WRKY蛋白可以与其靶基因启动子中的W-box元件结合，并激活或抑制下游基因的表达，或与其他转录因子相互作用从而调节植物的抗病防卫反应（Jiang J, Ma S, Ye N,et al. WRKY transcription factors in plant responses to stresses: WRKY inplant responses to stresses. Journal of Integrative Plant Biology, 2017, 59(2):86-101; Hussain R, Sheikh A, Haider I, et al. Arabidopsis WRKY50 and TGAtranscription factors synergistically activate expression of PR1. Frontiersin Plant Science, 2018, 9: 930.）。TGAC是W-box 的核心序列，且高度保守，一旦其中某一核苷酸发生改变都会导致WRKY蛋白与之结合的能力的降低，甚至丧失(谢政文, 王连军,陈锦洋, 等. 植物WRKY 转录因子及其生物学功能研究进展. 中国农业科技导报, 2016,18(3): 46-54.)。