全 文 ：广 西 植 物 Guihaia　Mar．２０１４,３４(２):２４８－２５５　　　　　　　　　　 http://journal．gxzw．gxib．cn　
DOI:１０．３９６９/j．issn．１０００Ｇ３１４２．２０１４．０２．０２１
徐展,林良斌．受非生物胁迫和稻瘟病胁迫双重诱导的OsWRKY转录因子基因表达特征分析[J]．广西植物,２０１４,３４(２):２４８－２５５
XuZ,LinLB．GeneexpressionanalysisoffiveOsWRKYtranscriptionfactorsinducedbyabioticandriceblaststresses[J]．Guihaia,２０１４,３４(２):２４８－２５５
受非生物胁迫和稻瘟病胁迫双重诱导的
OsWRKY转录因子基因表达特征分析
徐　展,林良斌∗
(云南农业大学 农学与生物技术学院,昆明６５０２０１)
摘　要:OsWRKY转录因子在水稻非生物胁迫和抗病反应中具有相当重要的调节作用.为阐明其调节作用
提供依据,研究了疑似功能广泛的 OsWRKY转录因子表达谱,采用五个 OsWRKY转录因子基因,即 OsＧ
WRKY７、OsWRKY１１、OsWRKY３０、OsWRKY７０和 OsWRKY８９,利用realＧtimePCR研究各种非生物胁迫
和稻瘟菌胁迫诱导表达特征,以及各种激素对OsWRKY表达量的影响.所采用的五个基因均受到稻瘟菌胁
迫的诱导,而且各种非生物胁迫也能不同程度地诱导其表达.在各个激素处理下,有些被诱导或被抑制,也有
未受影响.五个OsWRKY基因均有可能参与稻瘟病胁迫响应.其中OsWRKY７和 OsWRKY７０可能是在
JA和SA相互拮抗调控下参与,OsWRKY８９可能是通过非本研究涉及的其他激素途径参与.在非生物胁迫
方面,OsWRKY７可能通过 ABA途径参与干旱、高盐和极端温度胁迫;OsWRKY１１有可能参与高盐胁迫;
OsWRKY３０有可能参与高盐和高温胁迫;OsWRKY７０可能参与高盐、干旱和极端温度胁迫;OsWRKY８９可
能参与高温胁迫,但并不是通过本研究所涉及的四种激素途径.
关键词:OsWRKY转录因子;稻瘟病胁迫;非生物胁迫;实时定量PCR;基因表达
中图分类号:Q９４５．７８　　文献标识码:A　　文章编号:１０００Ｇ３１４２(２０１４)０２Ｇ０２４８Ｇ０８
GeneexpressionanalysisoffiveOsWRKYtranscription
factorsinducedbyabioticandriceblaststresses
XUZhan,LINLiangＧBin∗
(CollegeofAgricultureandBiotechnology,YunnanAgricultureUniversity,Kunming６５０２０１,China)
Abstract:OsWRKYtranscriptionfactorshavevitalfunctioninrespondtoadverseenvironmentandpathogensinrice．
Inordertoelucidatetheregulatoryroleofthesegenes,weusedRealtimeＧPCRtoinvestigateexpressionprofilesoffive
OsWRKYtranscriptionfactors(OsWRKY７,OsWRKY１１,OsWRKY３０,OsWRKY７０andOsWRKY８９)underabiotic
stressesandpathogenchalenges．TheexpressioncharacteristicsofhormonetreatmentswerealsoinvestigatedinorＧ
dertostudywhichhormonewaytheywerefunctioningthrough．AlfiveOsWRKYcouldbeinducedbypathogeninＧ
oculationandalthesegeneshaddiferentrateinductionsunderabioticstress．Ineachhormonetreatment,somewere
induced,othersweresuppressed,andstilothersunafected．FiveOsWRKYgeneswereallikelytobeinvolvedinthe
infectionprocessofriceblaststress．OsWRKY７andOsWRKY７０mightparticipateintheresistancetoriceblastby
JAandSAinamutualyantagonisticalmanner;OsWRKY８９alsomightbeinvolvedinit,butnotthroughthefour
hormonewaysstudiedinthisresearch．Intheaspectofabioticstress,OsWRKY７mightparticipateindrought,high
saltandextremetemperaturestressesthroughtheABAway;OsWRKY１１hadthepossibilitytobeinvolvedinhigh
收稿日期:２０１３Ｇ０８Ｇ２３　　修回日期:２０１３Ｇ１０Ｇ２５
基金项目:中国科学院转基因生物新品种培育科技重大专项(２００９ZX０８００９Ｇ０６６B)
作者简介:徐展(１９８６Ｇ),男,浙江浦江人,硕士,主要从事植物分子生物学研究,(EＧmail)gxuxuzhan＠sina．com.
∗通讯作者:林良斌,博士,教授,主要从事植物分子生物学研究,(EＧmail)binliangbin＠１６３．com.
saltstress;OsWRKY３０waspossibletoparticipateinhighsaltandhotstresses;OsWRKY７０mightbeinvolvedin
highsalt,droughtandextremetemperaturestresses;OsWRKY８９mightbeinvolvedinhotstress,butnotthrough
thefourhormonewaysstudiedinthisresearch．
Keywords:OsWRKYtranscriptionfactor;riceblaststress;abioticstress;realＧtimePCR;geneexpression
　　各种非生物胁迫(高盐、干旱、高温和寒冷)是造
成水稻减产的主要非生物因素,而稻瘟病是最具毁
灭性的水稻病害之一(Jena,２００６).研究水稻与各
种非生物胁迫以及稻瘟菌互作的分子机制对于品种
遗传改良和抗病性的合理利用非常必要.在植物抵
抗非生物胁迫和抗病防御反应中,转录因子对下游
相关基因的转录调控起关键作用.WRKY蛋白是
主要存在于植物中的一类转录因子(Somssich,
２００４).WRKY蛋白可与含(T)TGACC(A/T)(W
盒,WＧbox)核心序列的 DNA 特异结合(Chenet
al．,２００１),它含有１或２个 WRKY结构域,该结构
域约含有６０个氨基酸残基,每个结构域的 N端含
有保守的七 WRKYGQK,C端为 C２H２或 C２HC
的锌指纹.根据 WRKY结构域数目和锌指纹结构
组成,可将 WRKY蛋白分成３组:第一组含２个
WRKY结构域,锌指纹模式为C２H２;第二和第三
组含１个 WRKY 结构域,前者的锌指纹模式为
C２H２,后者则为C２HC(Eulgemetal．,２０００).拟
南芥中 WRKY家族有７２~７４个成员(Eulgemet
al．,２０００);水稻中有１００余个成员(Guoetal．,
２００５),主要分布于１号和５号染色体上.许多
WRKY的表达被病原侵染、模拟接种(Barthetal．,
２００３)和水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)等植物激素所诱
导(Jiangetal．,２００８).WRKY转录因子已被证实
参与植物的衰老、抗胁迫能力(Braderetal．,２００４)
及生长发育的调控(Johnsonetal．,２００２),而且在
调节抗病防御反应中发挥重要功能(Pandeyetal．,
２００９).一些水稻 WRKY参与抗病防御反应的调
节与建立,如 OsWRKY０３(Baietal．,２００５ )、OsＧ
WRKY１３(Dingetal．,２００７)、OsWRKY２３(Jinget
al．,２００９)、OsWRKY３１(Guoetal．,２００８)、OsＧ
WRKY４５(Qiuetal．,２００９)、OsWRKY７１(Baiet
al．,２００７)和 OsWRKY８９(Chenetal．,２００７).
WRKY蛋白在植物抗病防御反应中既可作为正调
控因子,也可作为负调控因子参与抗病防御的信号
传递(Eulgemetal．,２００７).
近些年,水稻OsWRKY研究已取得很大突破,
但对其参与非生物胁迫和抵抗病原菌的了解仍然有
限,有很多 OsWRKY基因的功能广泛仍未发现和
证实.本研究拟从前人的研究出发,筛选出一些疑
似功能广泛的OsWRKY转录因子,采用RealＧtime
PCR,对其表达谱和激素途径进行分析,为进一步研
究其在水稻非生物抗性和抗稻瘟病菌过程中的调节
功能提供基础.
１　材料与方法
本试验于２０１０年４月至２０１１年６月在中国科
学院西双版纳热带植物园昆明分部,植物分子生物
学实验室完成.
１．１水稻材料培养
用水稻日本晴材料(OryzasativajaponicaculＧ
tivarＧgroup,Nipponbare),光强１００mol􀅰mＧ２􀅰sＧ１,
昼夜周期１４h/８h,２８℃/２０℃,相对湿度８５％.
１．２非生物胁迫处理
材料:３~４叶期稻苗.高盐处理:营养液(含
２００mmol􀅰LＧ１ NaCl);干旱处理:幼苗限水;冷处
理:植株置冷库４℃下暗培养;热处理:植株置培养
箱４２℃下暗培养;机械损伤处理:用止血钳压伤叶
片.
１．３激素处理
３~４叶期稻苗用于各种激素处理.用１mmol􀅰
LＧ１水杨酸(SA)、１００μmol􀅰LＧ１茉莉酸甲酯(MeＧ
JA)、１００μmol􀅰LＧ１脱落酸(ABA)、１mmol􀅰LＧ１乙
烯利(ACC)喷施,以蒸馏水喷施为对照.
１．４病原接种
稻瘟菌由云南农业科学院提供.稻瘟菌孢子按
Pengetal．(１９８８)的方法制备.用每毫升１０５个的分
生孢子悬液(加０．０２５％ TweenＧ２０)对五叶期稻苗进
行喷雾接种,以０．０２５％ TweenＧ２０喷雾模拟接种.
１．５RNA提取以及荧光定量PCR
总RNA按照Chomczynskietal．(１９８７)的方
法提取.取１μg经DNaseI消化的RNA,根据ReＧ
vertAidTMFirstStrandcDNASynthesisKit(FerＧ
mentas)进行反转录:反转录 OligdT引物１μL,反
转录酶１μL,５×Buffer４μL,RNA酶抑制剂１μL,
１０mmol􀅰LＧ１dNTPMix２μL,反转录体系２０μL;
反应条件为４２℃６０min,７０℃１０min;取１μLcDＧ
９４２２期　　徐展等:受非生物胁迫和稻瘟病胁迫双重诱导的OsWRKY转录因子基因表达特征分析
NA用作PCR模板,用内参基因 Ubiquitin５进行
PCR,检测其表达水平近似一致后,进行荧光定量
RTＧPCR(qRTＧPCR)反应在 RocheLightＧCycler
４８０仪器上进行,Ubiquitin５作为内参基因,所有引
物退火温度均为６０℃,４５个循环.
目的基因引物:
OsWRKY７:５′ＧGGACGAAGTCAGAGATCGAGＧ３′
５′ＧCCGGTAGTAGTTCCTTGGGTＧ３′
OsWRKY１１:５′ＧACTCCAAGAAACCGAACAAGCＧ３′
５′ＧGTCCTCGAGGTGATCAACCTＧ３′
OsWRKY３０:５′ＧTTTCAACCCATTTTGGGATCTＧ３′
５′ＧACTGAAGACTGAGCTCCTGGTGＧ３′
OsWRKY７０:５′ＧGTGGTTGTGCAGACGATGAGＧ３′
５′ＧACTTGTAGTAGCTCCTTGGGTＧ３′
OsWRKY８９:５′ＧGTGGCTCATATTACTGCTTCCTＧ３′
５′ＧACCCGGCTCTAATTTACATCCＧ３′
内参基因引物:
OsUBQ５:５′ＧAGAAGCGCAAGAAGAAGACGTAＧ３′
５′ＧCCACCTTGTAGAACTGGAGCACＧ３′
qRTＧPCR反应体系２０μL:cDNA 模板１μL;
１０μmol/L 基因特异性引物各０．４μL;２×SYBR
PremixExTaq１０μL;ddH２O８．２μL.
１．６序列分析
用NCBI(http://ncbi．nlm．nih．gov/)的BlastP
工具,搜索同源蛋白质;用InterProScan(http://
www．ebi．ac．uk/InterProScan/)预测 WRKY 蛋白
的结构域;用PSORT(http://psort．hgc．jp/)预测核
定位信号.
２　结果与分析
２．１五个基因序列分析
利用Blastp(http://ncbi．nlm．nih．gov/)搜索发
现,OsWRKY７、OsWRKY１１、OsWRKY３０、OsＧ
WRKY７０和 OsWRKY８９与高粱、短柄草、大麦和
玉米等多种植物的 WRKY蛋白或其他序列同源.
氨基酸的同源性见表１.利用InterProScan(htＧ
tp://www．ebi．ac．uk/InterProScan/)和 PSORT
(http://psort．hgc．jp/)对五个OsWRKY基因编码
的蛋白进行结构域和NLS分析(表２).
表１　五个OsWRKY蛋白与其他物种序列同源性分析
Table１　Homologyanalysisof５OsWRKYproteinswithotherspecies
转录因子
Transcriptionfactor
高粱
Sorghum
短柄草
Brachypodiumdistachyon
大麦
Barley
玉米
Zeamays
OsWRKY７ XP_００２４４０１４７(７１％) XP_００３５６８０１１(７１％) ABI１３３８５(７２％) NP_００１１４８３３７(７３％)
OsWRKY１１ XP_００２４５５９８７(６８％) XP_００３５６６９０５(５９％) BAJ９８４１９(４６％) NP_００１１４７６２３(６２％)
OsWRKY３０ XP_００２４４４８１２(５５％) CAJ２６３７６(５６％) ABI１３４０７(６０％) NP_００１１７０１８２(５７％)
OsWRKY７０ XP_００２４４１２５５(５６％) XP_００３５６６１４７(５８％) BAK０７６７７(６０％) NP_００１１４７８２０(５６％)
OsWRKY８９ XP_００２４４５４１２(７０％) XP_００３５７１６０６(６３％) ABR８７００３(６６％) NP_００１１５１４５３(６９％)
　注:表格中分别为基因登录号,以及和相应水稻 OsWRKY蛋白氨基酸的同源性.
　Note:Thenumberintheformisaccessionnumberofeachgene,withtheiridentitieswithcorrespondingOsWRKYproteins．
表２　五个OsWRKY蛋白结构域和NLS分析
Table２　ProteinstructuredomainandNLSanalysisof５OsWRKYgenes
转录因子
TF
分子量
MW(KD)
等电点
PI
分组
Group
核定位信号
NLS
WRKY基序
WRKYmotif
锌指基序
ZincＧfingermotif
WRKY７
(２２１aa)
２３．１７ ７．１４ 第二组
GroupII
? WRKYGKK
(１４０~１４６)
CX４CX２３HXH
(１６０~１９１)
WRKY１１
(３７９aa)
３９．８６ ７．０６ 第二组
GroupII
PNKPKKKAEK
(１７７~１８６)
WRKYGQK
(２１０~２１６)
CX４CX２３HXH
(２３０~２６１)
WRKY３０
(６７４aa)
７３．２６ ７．７６ 第一组
GroupI
HKRRK
(４４３~４４７)
WRKYGQK
(２８２~２８８)
(４９３~４９９)
CX４CX２１HXH
(３０２~３３１)
CX４CX２３HXH
(５１３~５４４)
WRKY７０
(５７２aa)
５９．６５ ５．５０ 第一组
GroupI
PTKKKVE
(２５０~２５６)
PDSKRWR
(３５１~３５７)
WRKYGQK
(２２４~２３０)
(３９７~４０３)
CX４CX２２HXH
(２４４~２７４)
CX４CX２３HXH
(４１７~４４８)
WRKY８９
(５５０aa)
５９．７８ ６．７１ 第一组
GroupI
KRRP
(１１５~１１８)
PQPKRSRII
(３６２~３７０)
WRKYGQK
(２３３~２３９)
(４０１~４０７)
CX４CX２２HXH
(２５３~２８３)
CX４CX２３HXH
(４２１~４５３)
０５２ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷
图１　高盐胁迫　a:横坐标为各个 OsWRKY基因,纵坐标
为其相对表达量;b:未经处理的实验值设置为１,实验数值为
三组独立实验的平均值±标准差.下同.
Fig．１　Highsaltstresstreatment　a:Xcoordinateforeach
OsWRKYgenes,Ycoordinatefortherelativetranscriptlevel;b:
Theuntreatedisarbitrarilysetto１,thevaluesfromthreeindependＧ
entexperimentsareshownasmean±SE．Thesamebelow．
图２　干旱胁迫
Fig．２　Drystresstreatment
图３　热处理
Fig．３　Hotstresstreatment
　　经过结构域分析(表 ２),OsWRKY３０、OsＧ
WRKY７０和 OsWRKY８９具有两个 WRKY 结构
域,属于第一组;OsWRKY７和OsWRKY１１只有一
图４　冷处理
Fig．４　Coldstresstreatment
图５　机械损伤
Fig．５　Woundstresstreatment
个 WRKY结构域,属于第二组.经过PSORT预测
分析(表 ２),OsWRKY７ 没有检测到 NLS,OsＧ
WRKY１１和OsWRKY３０分别检测到一个NLS,而
OsWRKY７０和 OsWRKY８９ 分 别 检 测 到 两 个
NLS.
２．２各种非生物胁迫下表达特征
本研究采用五种非生物胁迫,分别为高盐胁迫、
干旱胁迫、冷胁迫、热胁迫和机械损伤.通过realＧ
timePCR结果表明(图１,图２):高盐和干旱胁迫对
五个 WRKY 基 因 都 有 诱 导 效 应,特 别 对 OsＧ
WRKY７、OsWRKY１１和 OsWRKY７０具有猛烈的
诱导,均在１０倍以上,尤其是干旱对 OsWRKY１１
诱导了４０倍左右,这与之前对OsWRKY１１的研究
相符合(Kishitanietal．,２００９).在中花１１中,OsＧ
WRKY３０则被干旱强烈诱导且被证实正调控干旱
和高温胁迫(Liuetal．,２０１２).在极端温度胁迫条
件下(图３,图４),OsWRKY７和 OsWRKY７０受到
高温和低温的双重强烈诱导;OsWRKY３０和 OsＧ
１５２２期　　徐展等:受非生物胁迫和稻瘟病胁迫双重诱导的OsWRKY转录因子基因表达特征分析
WRKY８２仅受到高温胁迫的强烈诱导.机械损伤
对这五个 OsWRKY都有诱导效应(图５),除 OsＧ
WRKY７０和OsWRKY８９诱导效果微弱外,其余三
个OsWRKY基因都诱导了１０倍以上.
２．３激素处理下的表达特征
对这五个基因,采用４种激素处理,分别为SA、
JA、ABA和ACC.用水喷雾处理作为对照(图６).
结果显示,水喷雾处理条件下,除 OsWRKY１１外,
其余四个基因都有所诱导.预示这些基因可能参与
非生物胁迫,如高湿环境、喷雾接触胁迫、或由于试
验时延长黑暗引起的昼夜节律变化.JA处理后(图
８),OsWRKY３０表达量上调,其余基因都被抑制;
而SA强烈诱导OsWRKY３０,微弱诱导OsWRKY７
和OsWRKY７０(图７).一般认为JA和SA途径大
多是拮抗的,它们对OsWRKY７和OsWRKY７０的
效果相反,而JA和SA协同诱导OsWRKY３０.本
研究中因为受到处理时间限制,JA在２４h内没有
图６　水喷雾处理
Fig．６　Watertreatment
图７　水杨酸处理
Fig．７　SAtreatment
诱导OsWRKY８９表达,而在Ryuetal．(２００６)的研
究中,Northernblot分析 OsWRKY８９(本文为 OsＧ
WRKY８２)在４８h受到一定程度诱导,７２h诱导效
果很明显.因此,OsWRKY８９还是受到JA 的诱
导,只是响应时间是在４８h之后.ABA处理后(图
图８　茉莉酸处理
Fig．８　JAtreatment
图９　脱落酸处理
Fig．９　ABAtreatment
图１０　乙烯处理
Fig．１０　ETtreatment
２５２ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３４卷
９),OsWRKY７被诱导,OsWRKY３０虽然表现为微
弱诱导,但与水处理对照,其效果是抑制的.这与对
秀水１１品种研究结果一致(Huetal．,２０１１).在中
花１１中ABA诱导OsWRKY３０的表达(Liuetal．,
２０１２).在 ACC处理后(图１０),OsWRKY７、OsＧ
WRKY３０和OsWRKY７０都有所微弱诱导,但与水
处理对照之后,均未被诱导.说明这五个 OsＧ
WRKY基因不是ET途径的.
２．４稻瘟菌处理下的表达模式
接种强致病稻瘟菌,云南标准菌株９５Ｇ８Ｇ３６之
后,OsWRKY７、OsWRKY３０和 OsWRKY８９有较
高程度诱导(图１１,图１２),尤其是 OsWRKY３０被
诱导１０倍以上,与Peng等的结果相一致(Huet
al．,２０１１,２０１２).接种后(图１２),OsWRKY７和
OsWRKY８９的表达逐步被诱导,OsWRKY７表达
量继续上升至４８h,OsWRKY８９表达量上升至２４
h后陡然下降.OsWRKY３０的表达,至６h达最大
图１１　模拟接种
Fig．１１　Mockinoculation
图１２　稻瘟菌(９５Ｇ８Ｇ３６)接种
Fig．１２　Riceblastinoculation
值,之后陡然下降至原有水平,响应时间比其余４个
OsWRKY要快,推测OsWRKY３０在稻瘟病胁迫响
应过程中靠近上游.OsWRKY１１和 OsWRKY７０
受到稻瘟菌的影响微弱,但 OsWRKY７０在抗病材
料RIL２６０中受到稻瘟菌强烈诱导.
３　结论与讨论
利用InterProScan对五个OsWRKY基因蛋白
序列分析表明:OsWRKY７、OsWRKY１１为第二组
成员,只有１个 WRKY结构域,锌指纹均为C２H２;
OsWRKY３０、OsWRKY７０和 OsWRKY８２为第一
组成员,具有２个 WRKY 结构域,锌指纹均为
C２H２.利用PSORT亚细胞定位预测表明:除OsＧ
WRKY７以外,都具有典型的核定位信号,提示这些
基因编码核蛋白,发挥转录因子的调控作用.OsＧ
WRKY７可能有另外序列介导入核.
综合所有表达谱以及激素响应特征(表３),在
非生物胁迫条件下高盐胁迫与干旱胁迫对５个OsＧ
WRKY基因的诱导程度具有相似性,说明植物对这
两种胁迫的响应有重叠.强烈诱导的 OsWRKY７、
OsWRKY１１和OsWRKY７０预示可能参与水稻对
高盐和干旱胁迫的响应.在干旱胁迫方面,本研究
的水稻日本晴材料和 Huetal．(２０１１)研究的秀水
１１材料中,OsWRKY３０表达量受到 ABA抑制,而
在中花 １１ 材料中 ABA 和干旱强烈诱导 OsＧ
WRKY３０的表达,并正调控干旱胁迫,且发挥功能
需要 MPK蛋白磷酸化激活(Liuetal．,２０１２).说
明OsWRKY３０在中花１１中通过ABA途径参与干
旱胁迫,而在日本晴和秀水１１中则没有这条途径.
OsWRKY１１已经证实正调控干旱和高温胁迫
(Kishitanietal．,２００９),然而从表达谱看出,其仍有
可能参与高盐胁迫和稻瘟病胁迫.温度是普遍存在
的一种胁迫,从温度胁迫表达谱(图１)看出:在极端
温度胁迫下,OsWRKY７和 OsWRKY７０受到高温
和低温的双重强烈诱导;而 OsWRKY３０和 OsＧ
WRKY８２仅受到高温胁迫的强烈诱导.因此 OsＧ
WRKY７和OsWRKY７０应该参与植物适应极端温
度环境(高温天气、寒冷天气),而 OsWRKY３０和
OsWRKY８９可能仅参与适应高温天气.ABA 是
一种广泛参与干旱、高盐和寒冷的植物激素,OsＧ
WRKY７可能通过 ABA途径介导水稻对干旱、高
盐和寒冷的抗性.除OsWRKY７０外,机械损伤对
３５２２期　　徐展等:受非生物胁迫和稻瘟病胁迫双重诱导的OsWRKY转录因子基因表达特征分析
表３　五个OsWRKY基因在响应病原体接种,激素处理和非生物胁迫下的表达谱
Table３　Expressioncharacteristicsof５OsWRKYgenesinresponseto
pathogeninoculation,chemicaltreatmentsandabioticstress
转录因子
TF
高盐
Highsalt
干旱
Dry
温度
Temperature
伤
Wound
稻瘟菌
Magnaportheoryzae
激素途径
Hormoneway
WRKY７ ↑↑ ↑↑ ↑(冷,热)(Cold,hot) ↑↑ ↑↑ JA↓SA↑ ABA↑
WRKY１１ ↑↑ ↑↑ — ↑↑ ↑ JA↓
WRKY３０ ↑ ↑ ↑(热)(Hot) ↑↑ ↑↑ JA↑SA↑ ABA↓
WRKY７０ ↑↑ ↑↑ ↑(冷,热)(Cold,hot) — ↑ JA↓SA↑
WRKY８９ — — ↑(热)(Hot) ↑ ↑ —
　注:“↑↑”代表强烈诱导;“↑”代表微弱诱导;“↓”代表抑制.
　Note:“↑↑”representsstronginduction;“↑”onbehalfoftheinduction;“↓”onbehalfoftheinhibition．
其余四个 OsWRKY 都有诱导效应,而且有三个
WRKY被诱导了１０以上.通常认为,JA是调节植
物对伤反应的激素分子(Ebnethetal．,１９９２).在
本研究中,OsWRKY３０受到伤的诱导,可能是JA
途径介导的.然而,伤激活 OsWRKY７ 和 OsＧ
WRKY１１,有可能与其他激素途径有关.
稻瘟菌可以将５个 OsWRKY不同程度诱导,
说明这些基因都有可能参与稻瘟病胁迫响应.
Peng已经证实 OsWRKY３０正调控水稻对纹枯病
和稻瘟病的抗性(Huetal．,２０１２).在本研究的日
本晴材料中,OsWRKY７０受到稻瘟菌的诱导效果
微弱,但是OsWRKY７０在抗病材料RIL２６０中受到
稻瘟菌强烈诱导,这可能是因为日本晴是一种感病
材料所致,其在日本晴中发挥功能不能像抗病材料
RIL２６０那样出色,可能不在稻瘟菌介导的路径中,
也有可能是所用的稻瘟菌菌种不同所致.一般认
为,SA和JA介导的抗病信号途径是相互拮抗的,
前者一般参与对活体营养型病菌的抗性,后者则通
常参与对死体营养型病菌和虫害的抗性(HamＧ
mondＧKosacketal．,２００３).稻瘟菌是一种半活体
营养型病菌(Jinetal．,２００９),在本研究中,SA可能
诱导 OsWRKY７、OsWRKY３０和 OsWRKY７０参
与稻瘟病胁迫.JA 和 SA 相互拮抗作用于 OsＧ
WRKY７和 OsWRKY７０的表达,但是协同诱导
OsWRKY３０的表达.这也反映了 OsWRKY蛋白
作为不同激素途径的调控交叉点,通过协同或者拮
抗作用参与植物病原防御机制.ET是另一种调控
植物抗病反应的重要信号,但是通过水喷雾对照,
ET并不影响这些基因的表达水平,说明这些基因
不是通过ET途径发挥作用的.OsWRKY蛋白还
可以反馈调控激素的合成途径,比如秀水１１材料中
稻瘟菌接种２４h之后,OsWRKY３０高表达植株的
JA含量比野生型高,正反馈调控JA的合成和积累
(Huetal．,２０１２).对于其余四个 OsWRKY基因
或许也存在这样的反馈调控,需进一步证实.
综上所述,这五个 OsWRKY基因可能功能广
泛,可能通过ABA、SA和JA广泛参与各种非生物
胁迫和稻瘟病胁迫响应.OsWRKY７可能通过
ABA途径参与干旱、高盐和极端温度胁迫,并通过
SA和JA相互拮抗地调控其参与稻瘟病胁迫.OsＧ
WRKY１１已被证实正调控干旱和高温胁迫,但它仍
有可能参与高盐胁迫及稻瘟病胁迫.OsWRKY３０
在中花１１中已证实通过 ABA途径参与干旱和高
温胁迫;并在秀水１１材料中已证实,SA和JA相互
协同调控其参与抗稻瘟病和纹枯病.但它仍有可能
参与高盐胁迫.OsWRKY７０可能参与高盐、干旱
和极端温度胁迫,JA和SA相互拮抗地调控其参与
稻瘟病胁迫.OsWRKY８９可能参与高温胁迫和稻
瘟病胁迫.
致谢　十分感谢林良斌老师和余迪求老师一年
多对我的培养,实验室师兄师姐对我的照顾.
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(上接第１５０页Continuefrompage１５０)
Burchard反应和 Molish反应均呈阳性,薄层色谱
的Rf值及显色行为与胡萝卜苷对照品一致,因此鉴
定化合物１１为胡萝卜苷(daucosterol).
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５５２２期　　徐展等:受非生物胁迫和稻瘟病胁迫双重诱导的OsWRKY转录因子基因表达特征分析