马铃薯WRKY6基因的克隆、序列分析与原核表达研究
2011-03-28李立芹黄玉碧王西瑶
李立芹,黄玉碧,王西瑶
(四川农业大学农学院,四川 雅安625014)
WRKY转录因子是近年来发现植物特有的一类重要基因,WRKY蛋白最初是从甘薯中发现的一类转录因子,当时命名为SPF1[1]。后来相继从其他植物中也鉴定出了这种蛋白。迄今为止,已从拟南芥(Arabidopsis thaliana)、野生马铃薯(Solanum tuberosum)、棉花(Gossypium spp.)、水稻(Oryza sativa)、烟草(Nicotiana tabacum)、大麦(Hordeum vulgare)、辣椒(Capsicum annuum)、遏蓝菜(Thalaspi arvense)等植物分离出许多的WRKY蛋白[2-9],这类蛋白共同特点是在其N端含有高度保守的具有60个氨基酸的WRKY结构域,其中包括1个十分保守的七肽WRKYGQK,WRKY蛋白也由此得名。同时该结构域中还含有一类新的类似锌指的结构域,因而WRKY蛋白也可能是一类锌指蛋白。根据已有的一些研究表明WRKY蛋白参与植物病菌信号转导[10]、衰老[2,11]、生长发育[12-13]、代谢调控[4]和非生物逆境等众多生理过程[14-16]。
马铃薯是世界范围内重要粮菜兼用的经济植物,是位列于水稻、小麦(Triticum aestivum)和玉米(Zea mays)之后的第四大粮食作物[17]。马铃薯品种“米拉”是我国西南地区长期以来的主栽品种,1956年从德国引入我国。它的优点是适应性极强,能够适应不同的气候和土壤环境,同时高抗晚疫病,因此推测其含有很多优异的基因。利用基因工程等生物技术手段有目的寻找其抵御逆境胁迫的优良基因,以期将来应用于马铃薯遗传育种研究,这将具有重要的研究意义。本研究从该品种中克隆出与抗逆性相关WRKY家族成员WRKY 6,通过生物信息学分析,克隆的WRKY 6基因属于WRKY家族第3组成员,锌指结构为C-X7-C-X23-H-X-C。然后在大肠杆菌(Escherichia coli)中成功表达该蛋白,纯化后获得了特异性高的融合蛋白,这对于下一步在体外研究其功能具有重要意义。……
