土壤盐碱化严重影响农业的安全生产和健康发展,挖掘植物应答盐胁迫的重要基因并研究植物响应盐胁迫的机制具有重要意义。大量研究发现WRKY类转录因子在植物相应逆境胁迫中发挥着重要的作用。本研究在发现盐胁迫下烟草NtWRKY65表达量显著提高的基础上,分析了NtWRKY65启动子在盐和ABA处理下的活性,用酵母单杂法检测了NtWRKY65的转录活性,利用创制的过表达烟草材料探索了NtWRKY65在盐胁迫中的功能,通过转录组分析了初步研究了过表达NtWRKY65提高耐盐性的机制,旨在为提高烟草品种耐盐性的分子改良提供新基因资源。主要研究结果如下:通过构建NtWRKY65-Pro:GUS载体,在(150 mmol/L)Na Cl和(50μM)ABA条件下瞬时侵染烟草幼苗,发现在盐和ABA胁迫处理下烟草幼苗表现出更强的GUS染色,说明盐胁迫增强了NtWRKY65启动子E7080活性;通过构建(p GBKT7-NtWRKY65)载体和酵母转化,在SD/-Trp/-His/-Leu/-Ade/X-α-gal上培养2 d后,结果发现,p GBKT7-NtWRKY65的重组质粒酵母菌株与阳性酵母生长状况一致,均长出蓝色菌斑,证明该蛋白具有转录激活活性,从而佐证了该基因是转录因子。采用MS培养基、水培、营养土培养等方式,研究了NtWRKY65过表达株系(OE)和野生型(WT)烟草在盐胁迫下功能。结果发现,OE株系可显著提高种子萌发率、幼苗根长和存活率,抗氧化酶活性、叶绿素含量和光合性能也显著提高,MDA、H_2O_2和电导率含量显著下降,耐盐性明显提高。OE株系防御、抗氧化、盐和ABA响应基因的相对表达量均明显提高;对于10周龄大的苗,OE株系参与了K~+、Na~+离子平衡,叶片和根中的Na~+含量比WT分别低18.36%-20.43%和14.26%-27.14%,K~+/Na~+比率分别比WT植株高32.23%-49.16%和16.31%-39.24%。以上这些结果说明,在盐胁迫下NtWRKY65表达可以提高烟草种子萌发率、幼苗存活率,说明NtWRKY65具有正向调控烟草植株耐盐性;在盐胁迫下NtWRKY65表达可以提高烟草植株抗氧化能力,参与离子动态平衡和防御相关基因表达。对WT和NtWRKY65过表达转基因烟草(OE5、OE11)在正常生长和高盐条件下进行转录组分析发现,在高盐条件下共产生4742个差异表达基因。GO富集分析发现,富集的通medication safety路有抗氧化活性,KEGG代谢通路富集分析发现,主要富集的通路有植物激素信号传导、光合作用、谷胱甘肽、淀粉和蔗糖代谢等。此外,还发现活性氧清除、植物激素信号转导、Na~+、K~+离子转运等基因在WT和NtWRKY65过表达株系之间存在差异。说明selleckchem PevonedistatNtWRKY65转录因子响应的耐盐机制可能跟活性氧清除系统、植物激素信号转导、Na~+、K~+等离子转运途径有关。