转录因子WRKY11在生防蜡质芽孢杆菌AR156诱导拟南芥抗病过程中的调控作用研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本课题主要是研究模式植物拟南芥中转录因子wrky11在生防蜡质芽孢杆菌ar156诱导拟南芥抗病过程中所起到的调控作用。目前的资料显示，wrky基因家族主要是一类环境应答因子，参与应答环境信号刺激以及植物的生长发育及物质代谢途径,尤其对各种病原物的胁迫方面具有重要的应答调节作用。促进植物生长的根际细菌蜡质芽孢杆菌ar156通过同时激活水杨酸和茉莉酸/乙烯信号通道诱导拟南芥的系统抗病性，而转录因子是能够结合在某基因上游特异核苷酸序列上的蛋白质，活化后从胞质转位至胞核，通过识别和结合基因启动子区的顺式作用元件，启动和调控基因表达,从而达到抗病作用。

目前,国内外对有关wrky转录因子家族的研究还主要集中在基因的克隆、表达及其通过功能缺失或超表达研究其功能等,对其所介导的植物应答反应过程、逆境胁迫下的反应调控机制等仍然很不清晰。随着分子生物学的方法和手段的不断完善和进步,以及整个wrky转录因子家族研究的继续深入,各个成员的生物学功能、特别是在防卫反应和逆境胁迫过程中的功能会逐一破解，转录因子wrky的分子生物学功能和其调控机制将逐渐被阐明，并应用于实践。

植物由于自身进化而获得的防卫机制,主要是通过植物防卫反应基因的转录激活与转录抑制发生作用的。在植物识别病原物后诱导相关植物防卫反应基因表达的过程中,转录因子起着重要的作用,它通过与其他相关蛋白之间的相互作用激活或抑制防卫基因的转录,同时,一些转录因子自身也是受诱导调控的,改变特定的转录因子的表达条件会使植物的胁迫抗性发生很大变化。通过研究转录因子在生防菌ar156诱导拟南芥抗病过程中的机制，将有助于为植物抗病老机理的研究和抗性植物育种提供理论依据，也为利用基因工程提高作物抗逆、抗病性提供一条新的途径。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

解析转录因子wrky11在ar156诱导拟南芥系统抗病性过程中的调控作用，阐释其在ar156诱导拟南芥系统抗病性过程中的作用机理，为ar156的实际应用提供理论依据。

研究内容：

3. 研究的方法与方案

研究方法：

1.拟南芥野生型col-0和突变体wrky11的诱导抗病表型检测

用dc3000挑战接种以上各种拟南芥植株，五天后统计病害严重度，接种后0d、1d、3d、5d、7d统计植物叶片中病原菌的生长情况；用ar156预处理各植株后再以同样的方法挑战接种dc3000，统计病害严重度和植物叶片中病原菌的生长情况，计算生防效果。

4. 研究创新点

WRKY11是植物体内的一类环境应答因子，对病原物引起的逆境有很重要的调控作用，但是到目前为止对其所介导的植物应答反应过程、逆境胁迫下的反应调控机制等仍然很不清晰，所以研究转录因子WRKY11在生防菌AR156诱导拟南芥抗病性过程中所起的作用机制还是比较新颖的。同时生防菌AR156为本实验室特有的效果较好的生防菌种，在借助其防治作物抗病的基础上研究转录因子所起的作用，可以更有效的提高作物的抗病效果，从而提高生防菌的防病效果，对实际生产起到尤为重要的作用。

5. 研究计划与进展

①在实验的前期主要是构建突变体，准备实验的材料；

②各突变体和野生型植株准备就绪后，对拟南芥的野生型和突变体wrky11的诱导抗病表型检测，主要通过植物体内的病原菌核病害严重度两个方面检测，最后统计生防效果；

③通过农杆菌介导质将过表达载体导入植物获得转基因植株并且对过表达的植株进行诱导抗病表型检测；