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干旱与高盐严重影响柑橘类植物的生长、发育、产量和品质。利用具有抗逆功能的转录因子开展基因工程是创制抗逆种质的重要手段,也为柑橘类植物分子改良提供了新的思路。WRKY是植物特有的一类转录因子,在植物应答生物及非生物胁迫中起着十分重要的作用。虽然在不同植物中鉴定了一些WRKY转录因子,但大多数WRKY的功能及调控网络仍不清楚。在初步验证了金柑转录因子FcWRKY40抗氧化胁迫中发挥作用的基础上,本研究进一步解析FcWRKY40在非生物胁迫(盐及干旱)应答中的功能,并阐明其作用机制。研究主要结果如下:1.FcWRKY40抗盐功能鉴定。超表达FcWRKY40的烟草转基因系在盐胁迫下发芽率显著高于野生型,植株生长状态更好,相对电导率、MDA及ROS含量显著低于野生型,叶绿素含量及光合效率高于野生型。采用农杆菌介导的转化方法获得了超表达FcWRKY40的柠檬转基因植株。盐胁迫下,柠檬转基因系较野生型受害程度较轻,叶绿素含量更高,ROS累积更少。利用病毒介导的基因沉默(VIGS)技术获得了FcWRKY40金柑沉默材料。盐胁迫下,金柑沉默材料受害更严重,叶绿素含量更少,ROS累积显著高于野生型,表明Fc WRKY40在植物盐胁迫抗性中起正调控作用。2.FcWRKY40调控SOS2及P5CS1同源基因从而正调控盐胁迫耐受性。分析柠檬转基因系中九个与盐胁迫相关的基因表达,发现SOS途径的三个基因SOS1、SOS2及SOS3与脯氨酸合成关键酶基因P5CS1表达量在转基因植株中升高。相反,这四个基因在VIGS系中表达下调。生理测定表明,柠檬转基因植株Na~+含量降低,K~+含量和脯氨酸增加,而VIGS植株则呈现相反的趋势。P5CS1合成抑制剂处理可以削弱转基因柠檬的抗盐能力,外源施加脯氨酸增强VIGS系的抗性。金柑FcSOS1、FcSOS2、FcSOS3和FcP5CS1启动子分别含有2个、1个、4个及2个W-box元件。酵母单杂交、EMSA及双荧光素酶活性分析证实FcWRKY40特异地结合FcSOS2及FcP5CS1启动子上的W-box元件并激活其表达。FcWRKY40可以被盐及ABA诱导表达,且盐诱导的表达依赖ABA。FcWRKY40启动子拥有ABF转录因子的结合元件ABRE,利用酵母单杂交、EMSA及双荧光素酶活性分析表明,FcWRKY40可以被FcABF2直接调控,是后者的靶基因。3.FcWRKY40抗旱胁迫功能鉴定。超表达FcWRKY40的烟草在脱水及干旱胁迫下均表现出更高的抗性,相对失水率、MDA、相对电导率与ROS累积显著低于野生型,叶绿素含量显著高于野生型。超表达FcWRKY40柠檬转基因系脱水处理后叶片萎蔫情况更轻,相对失水率、MDA与ROS含量均显著低于野生型。沉默FcWRKY40的金柑系在干旱胁迫下表现出更高的敏感性,相对电导率、MDA与ROS含量增加,叶绿素含量降低,表明FcWRKY40在植物干旱抗性中起正调控作用。