低磷胁迫下番茄转录因子WRKY6功能分析

摘要

本研究旨在分析番茄转录因子WRKY6在低磷胁迫应答中的作用,为研究番茄耐低磷分子机制及挖掘提高番茄低磷耐受性和磷素利用率的基因资源奠定理论基础。试验以野生型番茄Ailsa Craig为材料,以其cDNA为模板克隆基因SlWRKY6,利用根癌农杆菌介导转化法构建RNAi-SlWRKY6和OE-SlWRKY6转基因番茄株系,并对野生型、RNAi-SlWRKY6和OE-SlWRKY63种不同基因型的番茄植株进行低磷胁迫处理,在处理第18天对叶片与根系进行表型观察和生理生化指标测定。表型观察结果显示,与RNAi-SlWRKY6转基因番茄相比,OE-SlWRKY6转基因番茄植株较矮壮,叶片数量较多,受低磷胁迫影响较小,表现出较强的耐低磷性。生理生化指标分析结果表明,与野生型相比,OE-SlWRKY6转基因番茄根系与叶片的有机磷和总磷含量显著升高,根系酸性磷酸酶活性和部分有机酸含量显著增加,磷转运体表达量显著降低。而RNAi-SlWRKY6转基因番茄受到低磷胁迫后,这些指标的变化趋势与过表达株系相反。低磷胁迫后,LePT1的相对表达量在OE-SlWRKY6植株根系中呈下降趋势,与RNAi-SlWRKY6植株中变化相反。在野生型、RNAi-SlWRKY6和OE-SlWRKY6植株根系中LePT2的相对表达量均呈整体上升趋势,而LePT3则呈整体下降趋势。由上述可知,SlWRKY6能够响应低磷胁迫,其表达量高低与番茄植株的低磷耐受性呈正相关,且可能影响磷转运体基因对低磷的响应。该研究结果可为进一步揭示番茄WRKY转录因子家族的功能及其对低磷胁迫的响应机制提供理论依据。