转录因子(transcription factor)是一类能够特异性的与DNA序列结合,从而保证目的基因以特定的强度在特定时间和空间上表达的蛋白质,其主要的功能是激活或抑制下游基因的转录。根据转录因子保守功能域DNA结合区(DNA-binding domain, DBD)的不同,可以将其划分成不同的转录因子家族。近年来,对大量的植物转录因子研究发现,有些转录因子家族能够直接或间接的参与植物的防卫反应,如MYB家族、bZIP家族、ERF家族和WRKY家族。这些转录因子的保守功能域通过与调控基因的启动子区相关顺式元件的特异性结合,直接调控植物靶标基因的转录,或形成同源、异源二聚体,或与其他蛋白质互作形成某种活化形式参与信号转导途径,参与植物抗病性相关基因表达的调控网络。通过基因工程手段过表达植物抗病性相关转录因子,调控植物防卫反应网络中多个抗性基因的表达,从而改善植物的综合抗病能力。因此,抗病相关转录因子的研究对植物抗病基因工程具有重要的意义。本文中,初步筛选到与本氏烟(Nicotiana benthamiana)植物抗病性相关的转录因子ERF和WRKY1,并进一步研究了它们分别调控已知疫霉诱导型启动子GmaPPO12的活性的情况,为植物抗病基因工程提供可能有价值的抗病相关转录因子。本氏烟中抗疫霉病相关转录因子ERF和WRKY1的筛选：根据文献报导,挑选普通烟(Nicotiana tabacum)中受病原菌诱导上调表达的转录因子。利用同源比对的方法,在本氏烟基因组中分别寻找30个与其同源的转录因子,包括WRKY家族、ERF家族和MYC家族。然后,对在疫霉诱导过程中上调表达的转录因子及其家族,进一步利用病毒诱导的基因沉默技术(Virus-induced gene silencing, VIGS),对转录因子进行沉默。通过检测基因的沉默效率,初步筛选到2个沉默效率超过50%的转录因子基因。进一步分别在沉默转录因子的本氏烟上,用辣椒疫霉P.capsici游动孢子接种,在接种后0h、12 h、24h和36h,在手持紫外灯下观察细胞死亡情况,并统计病斑的大小。发现ERF基因沉默后,在侵染24h和36h时,与对照(pTRV2)相比,病斑面积比值分别是1.952和1.332；WRKY1基因沉默后,病斑面积比值分别是1.556和1.080。本氏烟对烟草疫霉的感病性增强,说明转录因子ERF和WRKY1可能参与了本氏烟疫霉抗性过程。ERF和WRKY1调控已知的诱导型启动子GmaPPO12的活性：实验室前期研究证明,GmaPPO12基因启动子在疫霉诱导早期能够快速驱动报告基因的上调表达,是疫霉诱导型启动子,并证明它与植物的疫霉抗性相关。为了研究ERF和WRKY1转录因子是否参与调控与已知的疫霉诱导型启动子的活性,我们将该启动子与GUS报告基因融合,利用VIGS技术和烟草瞬时表达体系(Transient expression assays in Nicotiana benthamiana),检测转录因子沉默后,诱导性启动子驱动报告基因的GUS蛋白酶活、化学组织GUS染色以及GUS基因转录水平的表达量,来探究转录因子ERF和WRKY1是否参与调控疫霉诱导型启动子GmaPPO12的活性。结果表明,在本氏烟中沉默ERF和WRKY1基因,疫霉诱导型启动子GmaPPO12驱动GUS基因的活性降低,说明转录因子ERF和WRKY1分别参与了疫霉诱导型启动子GmaPPO12的诱导表达。通过上述的研究,我们在本氏烟中筛选到与植物抗病性相关的转录因子ERF和WRKY1基因。并明确其参与调控已知的疫霉诱导型启动子GmaPPO12的活性,为植物抗疫霉基因工程提供可能的有应用潜力的转录因子基因。