全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2014, 50 (11): 1651~1658　　doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2014.0286 1651
收稿 2014-06-19　　修定 2014-09-03
资助 国家转基因重大专项(2011ZX08009-003-001)、国家自然
科学基金项目(30971880和31400315)、教育部高校博士
点专项基金(20120101110070)、江苏省自然科学青年基金
(BK20130389)、南通大学预研项目(13ZY012)、南通大学
博士引进人才启动基金(13R41)和南通大学研究生科技创
新计划项目(YKC13043)。
* 通讯作者(E-mail: fmsong@zju.edu.cn; Tel: 0571-88982481)。
水稻OsWRKY转录因子对非生物胁迫响应的重叠表达特性分析
孙利军1, 黄磊2, 李大勇2, 张慧娟2, 宋凤鸣2,*
1南通大学公共卫生学院生命分析化学研究所, 江苏南通226019; 2浙江大学生物技术研究所水稻生物学国家重点实验室, 杭
州310029
摘要: WRKY转录因子是植物一类比较大的基因家族, 在水稻中已鉴定出102个成员。研究表明WRKY转录因子在植物生
长发育、抗病耐逆等方面都具有重要的作用。本研究利用基因芯片数据结合实时定量分析, 对水稻OsWRKY转录因子基
因在不同的非生物逆境下的表达进行了分析, 发现至少有33个OsWRKY基因同时对任何两种非生物胁迫因子做出响应, 且
所选20个基因中, 13个基因可被ABA所诱导。OsWRKY基因这种重叠表达的特性, 预示着这些基因在非生物逆境中具有功
能多效性, 对于培育抗逆境水稻品种具有重要的理论与实践意义。
关键词: 水稻; OsWRKY转录因子; 非生物胁迫响应; 重叠表达
Comprehensive Expression Analysis Suggests Overlapping of Rice OsWRKY
Transcription Factor Genes during Abiotic Stress Responses
SUN Li-Jun1, HUANG Lei2, LI Da-Yong2, ZHANG Hui-Juan2, SONG Feng-Ming2,*
1Institute of Analytical Chemistry for Life Science, School of Public Health, Nantong University, Nantong, Jiangsu 226019, China;
2State Key Laboratory for Rice Biology, Institute of Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China
Abstract: WRKY transcription factors as one large and plant-specific gene family have been identified 102
members in rice. Extensive studies have revealed that WRKY transcription factors not only play important roles
in plant growth and development, but also have functions in regulation of responses to biotic and abiotic stress-
es. In the present study, microarray data analyses revealed that about 33 OsWRKY genes were overlapping ex-
pressed during in various abiotic (salinity, drought, cold, and hot) conditions, 13 among 20 representative Os-
WRKY genes were up-regulated in response to ABA. The results of this study provided not only an evidence for
the roles of OsWRKY genes associated with crosstalk among abiotic stresses and ABA response pathway, but
also a useful reference for the functional analysis of OsWRKY genes in stress tolerance.
Key words: rice; OsWRKY transcription factors; abiotic stress responses; overlapping expression
水稻是最重要的粮食作物之一, 全世界60%
的人口以水稻为主食。在水稻的整个生育期内,
经常会受到干旱、高盐、低温等各种非生物胁迫
的影响, 这些胁迫通常会造成细胞的损伤, 进而严
重影响水稻的生长发育和产量。研究发现, 当植
物经受干旱、高盐、低温等各种非生物胁迫时,
会在生理生化和分子水平上作出相应的变化以适
应和抵御各种逆境, 其中基因表达的转录调控在
水稻适应环境和抵御逆境胁迫中起重要作用。因
此, 可以从基因表达水平入手来揭示水稻逆境胁
迫抗(耐)性这一复杂的生物学机制。
WRKY转录因子是植物一类比较大的基因家
族, 在这类基因的蛋白序列中包括一个或两个保
守的WRKYGQK序列(由此而命名为WRKY), 并且
C端通常有锌指结构(Ulker和Somssich 2004; Rush-
ton等2010)。研究发现, WRKY蛋白能够与启动子
序列中的W-box结合, 从而调控下游靶标基因的表
达。WRKY转录因子不仅参与植物的生长发育,
而且在植物生物与非生物胁迫反应中具有重要的
作用(Pandey和Somssich 2009; Rushton等2010)。
WRKY转录因子在干旱、盐迫、冷害、高热
等非生物胁迫反应中具有重要的调控作用。研究
发现过量表达拟南芥中的AtWRKY25和AtWRKY33
植物生理学报1652
能够增强植物对高盐的胁迫反应(Jiang和Deyholos
2009)。拟南芥中的AtWRKY75、AtWRKY6、At-
WRKY42与磷酸盐胁迫反应有关(Devaiah等2007;
Chen等2009), 如当AtWRKY75基因沉默时, 植株对
磷酸盐缺乏的敏感性增加(Devaiah等2007), 而过
量表达AtWRKY6转基因, 植株对磷酸盐缺乏时也
表现得易感(Chen等2009)。在拟南芥中过量表达
GmWRKY13、GmWRKY21和GmWRKY54 3个大豆
基因, 发现过量表达GmWRKY21的转基因植株增
强了对冷害的抵抗能力, 过表达GmWRKY54的植
株对干旱和盐害的耐胁迫能力增强, 而过表达Gm-
WRKY13的转基因植株对盐害和甘露醇胁迫的敏
感性增加(Zhou等2008)。过量表达水稻OsWRKY11
可以增强水稻对高热和干旱胁迫的耐性(Wu等
2009), 外源表达OsWRKY45可增强拟南芥对干旱胁
迫的耐性(Qiu和Yu 2009)。这些研究表明WRKY转
录因子在植物非生物逆境中具有重要的作用。
通过生物信息学的方法预测在水稻基因组中
含有102个WRKY转录因子(Wu等2005), 但是作为
一个庞大转录因子家族, 目前对水稻WRKY转录
因子在植物抗逆反应中的作用及其机制的认识仍
比较薄弱。表达谱分析有助于对基因功能作初步
的推测, 如拟南芥WRKY转录调控因子的功能研
究从表达谱的分析开始, 成功地预测了在植物耐
逆和抗病反应中发挥重要生物学功能的成员基因
(Cutler等2010)。本研究利用基因芯片数据结合实
时定量分析, 对水稻OsWRKY转录因子在不同的
非生物逆境下表达进行了研究, 发现至少有33个
OsWRKY基因同时对任何两种非生物胁迫因子做
出响应, 这种重叠表达的特性, 预示着这些基因的
功能多效性。
材料与方法
1 基因芯片数据分析
利用水稻基因芯片公共数据库[Rice Oligonu-
cleotide Array Database (ROAD) (http://www.ricear-
ray.org/)], 对多种非生物胁迫下OsWRKY家族基因
的响应进行分析。通过搜索, 我们在芯片库中发
现与84个OsWRKY基因相对应的探针, 一个探针代
表一个OsWRKY基因, 我们提取了84个OsWRKY基
因在不同非生物胁迫下的表达强度[log2
(signal in-
tensity)], 使用的基因芯片实验序列号为GSE6901
(高盐、干旱、低温)和GSE14275 (高热)。差异表
达的OsWRKY基因是指相对于对照, 表达强度差值
大于1, 即为上调表达, 当差值小于–1即为下调表
达, 并对这些差异表达的基因进行显著性检验。
表达强度差值采用公式log2
(treated-signal intensity/
mock-signal intensity) = log2 (treated-signal intensi-
ty)–log2 (mock-signal intensity)进行计算。
2 植物材料和处理
为了验证胁迫响应OsWRKY基因的表达与芯
片实验的一致性, 供试水稻(Oryza sativa L.)品种
‘原丰早’经过催芽后种植在塑料营养钵(直径8 cm,
高10 cm, 每盆播种10株), 置于培养箱中培养。幼
苗的生长条件是: 28/26 ℃, 16 h光照/8 h黑暗。一
周龄的水稻幼苗用于非生物(高盐、干旱、低温、
高热)胁迫和ABA处理。对于高盐处理, 将幼苗转
移至200 mmol·L-1 NaCl 溶液中放置在28 ℃培养箱
中持续3 h。对于干旱处理, 将幼苗转移至双层吸
水纸上放置在28 ℃培养箱中持续3 h。对于低温处
理, 将幼苗转移至水中置于4 ℃冰箱中3 h。对于高
热处理, 将幼苗转移至水中放置在42 ℃培养箱中
持续3 h。对于ABA处理, 将水稻幼苗转移至水中,
叶面喷施 100 μmol·L-1 ABA放置在28 ℃培养箱中
持续3 h。对照处理, 将水稻幼苗转移至水中放置
在28 ℃培养箱中持续3 h, 所有处理的叶片收集于
液氮冷冻后于–70 ℃保存。
3 水稻总RNA的提取
水稻叶片总RNA的提取主要采用Trizol法。
将冻存的叶片组织经液氮研磨至粉末后, 移入到
事先加好1 mL Trizol的1.5 mL离心管中, 充分混匀,
在15~30 ℃下温育5 min, 再加入500 μL 氯仿, 盖上
管盖, 用手剧烈摇晃或涡旋振荡15 s后在室温放置
10 min, 4 ℃ 12 000×g离心10 min, 将上层水相移入
新管中再加入200 μL 氯仿, 用手剧烈摇晃或涡旋
振荡15 s后在室温放置10 min, 4 ℃ 12 000×g离心
10 min, 将上层水相移入新管中, 加入异丙醇于室
温沉淀10 min, 4 ℃ 12 000×g离心收集RNA沉淀后,
用75% DEPC水处理的乙醇洗涤沉淀并重复离心,
室温放置5 min晾干, 加入DEPC处理过的超纯灭菌
水溶解RNA沉淀。将提取的RNA溶液分装成小份
贮存于–70 ℃备用。核酸浓度及纯度测定在紫外
孙利军等: 水稻OsWRKY转录因子对非生物胁迫响应的重叠表达特性分析 1653
分光光度计(Eppendorf Biophotometer plus, Germa-
ny)上按相应的浓度测定程序进行。
4 cDNA的合成
cDNA的第一条链的合成采用AMV反试剂盒
(TaKaRa), 在0.25 mL PCR管中, 反应体系为10 μL,
依次加入下列组分: 1 μL 10×RT buffer, 0.5 μL Oli-
go dT-adaptor primer, 1 μL dNTP, 2 μL MgCl2, 0.25
μL RNase inhibitor, 0.5 μL AMV Reverse Transcrip-
tase, 0.5 μg RNA, 加DEPC处理水至10 μL。轻微混
合均匀, 反应程序为: 30 ℃ 10 min, 50 ℃ 30 min,
95 ℃ 5 min, 5 ℃ 5 min, 新合成的cDNA的第一条
链在–20 ℃保存。
5 实时定量PCR
为了验证基因芯片OsWRKY基因在不同胁迫
下的表达, 我们设计了20个水稻OsWRKY基因以及
Actin1 (Os05g36290)特异性引物(表1)进行分析。
实时定量PCR在CFX96 Real-Time System上进
行。反应采用SYBR premix Ex TaqTM (TaKaRa)产
品。按下列组份配制PCR反应液(反应液配制在冰
上进行): 10 μL SYBR Premix Ex TaqTM (2×), 0.5 μL
PCR正向引物(10 μmol·L-1), 0.5 μL PCR反向引物
(10 μmol·L-1), 0.5 μL cDNA模板, dH2O (灭菌蒸馏
水)补足至 20 μL。反应程序为95 ℃ 10 min, 60 ℃ 15 s,
72 ℃延伸40 s, 进行40个循环, 用2-∆∆CT方法分析。
表1 实时定量引物
Table 1 The real-time PCR primers
位点 基因名称 引物序列(5′→3′) 扩增片段/bp
Os01g09100 OsWRKY003 正向 GGAATCGTCGTTCTGAACGCTGAA 71
反向 GGCGGTACAACTAACAAGCAACCA
Os01g14440 OsWRKY004 正向 ATCATCGCCGATGGGTGCCAAT 60
反向 AGGGTTTCCCTTCGCCATCTTCTG
Os01g40260 OsWRKY007 正向 TGGGCTTCCACTCAAAGCAGCA 122
反向 TCCCCTGTCCATCTTGCCAAGATT
Os01g43650 OsWRKY010 正向 GGGTTATTGGACCCCTCCG 114
反向 CTGGCTGTCGTGGCTCGT
Os01g51690 OsWRKY013 正向 TTTTTCGTCGCCGGGATCAGTCAC 88
反向 GCTGCACATCAAGCTAAGCCACAG
Os01g60490 OsWRKY017 正向 ACAGCTCCAGTGAATGTTC 83
反向 TTTCATAGCGTTCTCCTG
Os01g60640 OsWRKY021 正向 TTGACGCATAACTGACGCACTTCT 69
反向 CCATTCGTTCACATGGGACATGGT
Os01g61080 OsWRKY022 正向 AATTCCTCTGCTCGTCCTTGC 82
反向 GCGTCGCAGCACTTTGACTG
Os02g08440 OsWRKY025 正向 AGCCTGGTGGTGAAAGATGGGTA 89
反向 CATCTGAAGTAGGCTCTTGGGCAG
Os02g26430 OsWRKY027 正向 GTGGCGTCCATGCTCAACC 83
反向 GCCTCATCCTCCTCCTCCTG
Os03g21710 OsWRKY032 正向 GTGTGGCGGAAATATGGGCAGA 67
反向 TGCACCTGTAGTAGCTCCTTGGAT
Os05g27730 OsWRKY051 正向 AGACGCTGAGCGACATCGACAT 93
反向 ATTACCTTGGGTTGGGGTTGCC
Os05g39720 OsWRKY052 正向 CCTTCTCCAGCCTGCTCAG 167
反向 CGTCGGCGATGGGAATAAA
Os05g40080 OsWRKY056 正向 TGTCTGACGAACCGATCATGG 61
反向 TTCAGATCCGCAAGAAGCTCC
Os05g46020 OsWRKY057 正向 CGAGATTCTTGACGACGGCT 135
反向 TCCTTGTCCCGCTCCACCCT
Os05g49620 OsWRKY060 正向 ACGCCGCGTTCAAGAAGAGGAA 131
反向 GCCAAGAATGTCCTTCTGGCCGTA
植物生理学报1654
表1 (续)
位点 基因名称 引物序列(5′→3′) 扩增片段/bp
Os05g50610 OsWRKY061 正向 CTCATCACGCCCTACTCCA 101
反向 TGCTTCACGGCAGCATCG
Os06g44010 OsWRKY066 正向 TGAGCAGACTTCCCTGAGC 95
反向 CCACGAGAACCTTAATCGG
Os11g02470 OsWRKY087 正向 CAAGAAGCGGTGGCAGTG 80
反向 TGGTGTACGAGGAGGAGA
Os11g02530 OsWRKY090 正向 GAAGTACACGCCGGTAACAGCA 79
反向 TGCAATCCTCAACGACGACTGATG
Os11g29870 OsWRKY092 正向 CAAATTCCCAAGGAGCTACTACCG 150
反向 TCGAAGTTGTCGTTGGATTTCTCG
Os05g36290 Actin1 正向 ATCCTTGTATGCTAGCGGTCGA 118
反向 ATCCAACCGGAGGATAGCATG

结果与讨论
1 水稻OsWRKY 家族基因对非生物逆境因子响应
高盐、干旱、低温和高热是最普遍的非生物
逆境因子, 常会对水稻生长发育造成严重的影响,
进而导致水稻的减产。我们利用基因基因芯片数
据GSE6901和GSE14275研究了OsWRKY家族基因
对高盐、干旱、低温、高热胁迫的响应。本研究
参照Wu等(2005)对OsWRKY家族基因的命名的编
号。基因芯片作为一种先进的、大规模、高通量
检测技术, 从转录水平入手, 能较全面地揭示逆境
胁迫下整个基因组的表达水平的表达情况, 有助
于寻找胁迫响应的关键基因, 进而为基因的功能
研究奠定基础。本研究利用公共数据库中的基因
芯片数据, 提取分析了OsWRKY家族基因对不同非
生物的响应。结果表明, 相对于对照, 至少67个Os-
WRKY基因对一种非生物胁迫差异表达(表2)。干
旱胁迫中, 共有30个基因上调表达, 9个基因下调表
达; 高盐胁迫中, 共有32个基因上调表达, 5个基因
下调表达; 低温胁迫下, 共有19个基因上调表达, 3
个基因下调表达; 高热胁迫下, 14个基因上调表达,
12个基因下调表达(表2)。
表2 OsWRKY基因对不同非生物胁迫响应
Table 2 Expressions of OsWRKY genes in response to different abiotic stress conditions
基因名称 位点 对照 干旱 高盐 低温 高热
OsWRKY001 Os01g08710 0 –0.96 –0.30 –1.38 –0.20
OsWRKY002 Os01g09080 0 –1.32 0.09 0.16 0.64
OsWRKY003 Os01g09100 0 1.35 2.39 0.85 1.28
OsWRKY004 Os01g14440 0 2.65 1.96 1.62 –0.69
OsWRKY007 Os01g40260 0 3.43 2.87 2.16 0.76
OsWRKY008 Os01g40430 0 –0.17 2.00 –0.24 0.33
OsWRKY010 Os01g43560 0 2.63 1.33 –0.37 0.41
OsWRKY011 Os01g46800 0 –1.00 0.22 0.18 –2.18
OsWRKY012 Os01g47560 0 1.55 1.14 –0.26 –1.59
OsWRKY013 Os01g51690 0 1.82 1.24 2.22 1.02
OsWRKY015 Os01g53260 0 0.90 1.53 –0.93 –2.80
OsWRKY017 Os01g60490 0 2.80 3.78 –0.82 0.84
OsWRKY018 Os01g60520 0 0.06 2.47 1.01 0.54
OsWRKY019 Os01g60540 0 1.18 1.68 –0.08 –0.50
OsWRKY020 Os01g60600 0 1.15 –0.19 2.11 0.25
OsWRKY021 Os01g60640 0 1.00 –0.28 2.26 –0.25
OsWRKY022 Os01g61080 0 2.37 3.09 1.29 –0.29

孙利军等: 水稻OsWRKY转录因子对非生物胁迫响应的重叠表达特性分析 1655
表2 (续)
基因名称 位点 对照 干旱 高盐 低温 高热
OsWRKY024 Os01g74140 0 –0.38 –1.44 –0.60 –1.05
OsWRKY025 Os02g08440 0 2.28 2.57 2.82 –0.54
OsWRKY026 Os02g16540 0 –0.17 1.00 0.88 1.15
OsWRKY027 Os02g26430 0 5.05 3.56 –0.05 0.73
OsWRKY029 Os02g47060 0 –1.39 –0.19 –0.74 2.03
OsWRKY030 Os02g53100 0 –1.36 –0.09 –0.19 0.09
OsWRKY032 Os03g21710 0 2.27 1.85 0.98 0.48
OsWRKY035 Os03g53050 0 –1.10 –0.25 –0.30 –0.48
OsWRKY036 Os03g55164 0 2.68 0.51 –0.21 0.01
OsWRKY037 Os03g55080 0 1.50 0.53 0.07 –0.99
OsWRKY038 Os03g58420 0 –3.09 –2.01 –0.35 1.79
OsWRKY040 Os04g21950 0 1.23 0.78 –0.87 0.15
OsWRKY041 Os04g39570 0 0.62 0.11 –1.89 0.00
OsWRKY042 Os04g46060 0 0.64 0.67 0.08 –2.37
OsWRKY045 Os05g03900 0 –3.44 –1.07 –0.02 –0.32
OsWRKY046 Os05g04640 0 1.25 –0.69 –0.74 –0.95
OsWRKY047 Os05g09020 0 0.47 0.86 1.51 –0.30
OsWRKY048 Os05g14370 0 –1.19 1.49 –0.26 1.50
OsWRKY049 Os05g25700 0 1.96 0.59 0.94 0.46
OsWRKY050 Os05g25770 0 0.02 –0.27 2.87 –1.16
OsWRKY051 Os05g27730 0 1.21 1.04 1.10 –1.07
OsWRKY052 Os05g39720 0 2.44 3.45 0.19 0.15
OsWRKY053 Os05g40060 0 0.77 2.33 0.06 0.62
OsWRKY056 Os05g40080 0 2.16 2.99 3.26 –1.22
OsWRKY057 Os05g46020 0 1.55 2.01 1.92 –0.24
OsWRKY059 Os05g49210 0 –0.38 –0.56 –0.30 1.97
OsWRKY060 Os05g49620 0 0.22 1.63 0.61 0.72
OsWRKY061 Os05g50610 0 4.27 2.27 0.08 0.51
OsWRKY062 Os05g50700 0 1.63 2.16 2.62 –0.16
OsWRKY063 Os06g05380 0 –0.32 –0.64 –0.17 –1.54
OsWRKY064 Os06g06360 0 0.52 2.46 –0.20 –1.30
OsWRKY066 Os06g44010 0 2.38 4.46 2.31 0.69
OsWRKY069 Os07g27670 0 0.24 0.81 –1.61 –0.56
OsWRKY072 Os07g48260 0 –0.89 –0.65 0.19 –2.53
OsWRKY073 Os08g13840 0 –0.09 1.04 –0.21 –0.44
OsWRKY074 Os08g17390 0 –1.69 –0.27 –0.03 1.43
OsWRKY075 Os08g29660 0 –1.03 –0.76 –0.25 0.38
OsWRKY076 Os08g38990 0 1.45 1.86 –0.91 –2.20
OsWRKY077 Os09g09360 0 –0.85 –0.83 0.79 1.14
OsWRKY080 Os09g16510 0 –0.25 –0.18 1.40 –2.18
OsWRKY082 Os09g25070 0 0.23 2.09 0.52 0.08
OsWRKY083 Os09g30400 0 0.34 0.25 –0.12 –1.30
OsWRKY086 Os10g42850 0 –2.55 –0.93 0.40 2.44
OsWRKY087 Os11g02470 0 0.91 2.46 1.91 2.01
OsWRKY090 Os11g02530 0 0.38 0.45 2.42 3.28
OsWRKY092 Os11g29870 0 2.55 2.70 0.37 0.63
OsWRKY094 Os11g45850 0 1.59 1.41 1.77 0.57
OsWRKY096 Os12g02540 0 1.59 –1.06 0.68 1.14
OsWRKY097 Os12g02450 0 2.04 –1.90 0.92 0.89
OsWRKY100 Os12g02440 0 –0.24 –0.25 0.15 2.00

植物生理学报1656
2 水稻OsWRKY 家族基因的重叠表达特性研究
对不同胁迫条件下的OsWRKY基因表达特性
进行分析, 发现至少有33个OsWRKY基因同时对任
何两种非生物胁迫因子做出响应(图1-A), 在这些
基因中, 17个OsWRKY基因同时对任意3种非生物
胁迫因子做出响应, 16个OsWRKY基因同时对任意
2种非生物胁迫因子做出响应(图1-B)。实时定量
PCR证实在高盐、干旱、低温和高热胁迫下选择
的20个OsWRKY基因表达和基因芯片数据基本一
致(图2)。这种重叠表达的特性, 预示着这些基因
的功能多效性。这种生物学功能的多效性对于Os-
WRKY转录因子的转基因利用极为有利, 即有可能
通过改变一个OsWRKY转录因子基因的表达或其
蛋白活性达到改良多个生物学性状。且多个Os-
WRKY基因同时对非生物逆境做出响应, 预示着这
些基因在植物抗逆作用中的相似性及其复杂的调
控网络。
3 水稻OsWRKY 家族基因对ABA响应
ABA是一种重要的与非生物胁迫相关的信号
分子, 研究发现高盐、干旱、低温可以使植物内
源的ABA积累, ABA通过调节一些与胁迫相关的
基因上调表达, 从而减轻环境胁迫对植物的损伤
(Cutler等2010; Wasilewska等2008)。在ABA信号
响应的机制中, 拟南芥中一组WRKY转录因子(At-
WRKY18、AtWRKY40、AtWRKY60)至少在两
种ABA受体: ABAR和PYR/PYL/RCAR复合体的信
号通路下游发挥作用(Shang等2010; Antoni等
2008)。我们进一步研究了选择的20个OsWRKY基
因对ABA处理3 h的响应, 结果发现共有13个Os-
WRKY基因(OsWRKY003、OsWRKY004、Os-
WRKY010、OsWRKY013、OsWRKY017、Os-
W R K Y 0 2 1、O s W R K Y 0 2 2、O s W R K Y 0 3 2、
OsWRKY060、OsWRKY061、OsWRKY066、Os-
WRKY087和OsWRKY092)上调表达(图3)。这些Os-
WRKY基因可能作为ABA信号通路中的关键调控
因子, 在水稻非生物胁迫响应中发挥重要的作用。
OsWRKY转录因子作为水稻一个比较大的转
录因子家族, 目前对其在水稻抗逆反应中的作用
机制研究还不多。本研究表明: 多个OsWRKY基因
同时对多种非生物胁迫因子及ABA信号响应的重
叠表达特性, 预示着这些基因在非生物逆境中的
功能多效性以及相互间的协同调控作用。这种生
图1 OsWRKY基因对非生物胁迫响应的重叠表达特性
Fig.1 Overlapping expressions of OsWRKY genes in response
to various abiotic stress conditions
A: 热图表示在至少两种非生物胁迫下OsWRKY基因的差异
表达, 表达强度差值用于TreeView, 颜色的变化表示表达强度差值,
红色表示表达上调, 绿色表示表达下调; B: 圆图表示在不同非生
物胁迫下OsWRKY基因特异表达或重叠表达的基因的个数。
孙利军等: 水稻OsWRKY转录因子对非生物胁迫响应的重叠表达特性分析 1657
图2 20个选择的OsWRKY 基因在不同非生物胁迫下的表达
Fig.2 Real-time PCR analysis of 20 representative OsWRKY genes to validate differential expression during dry, salt, cold and hot
Y轴表示相对表达量, X轴表示非生物胁迫条件, 误差线表示3次重复的标准差。
植物生理学报1658
图3 OsWRKY基因对ABA的响应
Fig.3 Expressions of OsWRKY genes in response to ABA
物学功能的多效性对于OsWRKY转录因子的应用
极为有利, 即有可能通过改变一个OsWRKY转录
因子基因的表达或其蛋白活性达到改良多个生物
学性状的目的, 对于培育抗逆境水稻新品种具有
重要的理论与实践意义。
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