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基因表达调控是目前基因工程研究的热点,而启动子在决定基因表达方面起着重要作用,它决定着基因表达(转录)的起始时间和翻译表达强度。目前在转基因作物中使用的启动子往往是组成型启动子,这些启动子在植株的不同部位都持续、稳定的表达导致能量的不必要浪费。而特异性启动子克服了组成型启动子驱动的外源基因在受体植物中非特异性表达,其使外源基因在植物中能定时、定点、定量表达。WRKY蛋白属于锌指型转录调控因子,易受外界环境的激发而诱导表达,属于诱导型基因,Cai等(2014)研究发现WRKY家族基因在棉花抗病抗逆方面起着重要作用。本研究进一步分析WRKY54、WRKY64、WRKY82等三个基因在棉花不同组织器官中的定量表达,分离了棉花GhWRKY54、GhWRKY64、GhWRKY82基因的启动子,分别对启动子中所含的调控元件进一步分析。研究发现GhWRKY54与GhWRKY82基因在根中特异性表达,GhWRKY64基因在根和叶上优势表达。黄萎病菌激发子处理、盐处理、旱处理诱导表达表明,GhWRKY82与GhWRKY64基因受黄萎病菌激发子诱导表达,在处理144h表现极显著性高表达。GhWRKY64基因在PEG-6000诱导2h、6h、10h表现极显著高表达,在处理后10h表达量达到最高。GhWRKY64基因在NaC1(200mM)诱导2h、12h表现极显著性高表达,其中表达高峰在处理后2h。对三个基因的启动子进行了克隆与调控元件分析,GhWRKY54基因启动子含有15个ROOTMOTIFTAPOX1根特异调控元件,2个W-box框。GhWRKY64基因启动子含有6个ROOTMOTIFTAPOX1根特异调控元件,4个W-box框,4个OSE2ROOTNODULE病菌诱导元件,1个GT1GMSCAM4盐调控元件,1个ABA调控元件。GhWRKY82基因启动子含有16个ROOTMOTIFTAPOX1根特异调控元件,2个W-box框,5个OSE2ROOTNODULE病菌诱导元件,6个BIHD10S抗病元件。对GhWRKY64基因启动子5’端进行缺失载体构建,获得的4个不同长度的缺失启动子片段与GUS基因融合表达,转化烟草,得到转不同启动子长度的转基因烟草材料。对不同烟草株系进行组织化学定位和表达分析,证明了该启动子是根优势表达启动子,确定了其结构和功能。该启动子的核心区域为-1～-325bp,该段序列即可驱动GUS基因在烟草的根中特异表达；分析发现,该启动子中含有6个与根特异表达有关的顺式调控元件ROOTMOTIFTAPOX1,以及与抗病诱导相关的4个OSE2ROOTNODULE顺式调控元件。通过对转基因烟草和病菌诱导处理后转基因烟草的GUS检测,发现该启动子在黄萎病菌诱导下,其GUS表达显著提高。说明该启动子是受病原菌诱导的根优势表达启动子。其中,尤以最长启动子序列较之其他缺失突变体的GUS表达效率最高。