玉米WRKY转录因子非生物胁迫的表达分析

决登伟，桑雪莲，舒 波，刘丽琴，王一承，石胜友

（中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/农业部热带果树生物学重点实验室，广东 湛江 524091）

玉米WRKY转录因子非生物胁迫的表达分析

决登伟，桑雪莲，舒 波，刘丽琴，王一承，石胜友

（中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/农业部热带果树生物学重点实验室，广东 湛江 524091）

WRKY蛋白是一类植物特异的转录因子家族，在植物响应病害及非生物胁迫中起重要作用。通过生物信息学方法，从玉米基因组中得到3个WRKY家族基因序列（ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like、ZmWRKY62-like），预测表明3个蛋白都定位于细胞核。荧光定量PCR分析表明，3个基因在玉米的不同器官中都有表达，但具有组织表达特异性。ZmWRKY14-like和ZmWRKY62-like在幼果中的表达量均显著高于在其他组织中的表达量，ZmWRKY25-like基因在叶、穗丝和幼果中的表达量高于在其他组织中的表达量。盐胁迫下，ZmWRKY25-like基因呈上调表达，ZmWRKY62-like基因呈下调表达；干旱胁迫下，ZmWRKY62-like基因出现下调表达；低温胁迫下，ZmWRKY25-like基因呈上调表达。结果表明，ZmWRKY25-like可能参与了植物对盐和低温胁迫的响应，ZmWRKY62-like基因则可能参与了植物对盐和干旱胁迫的响应。

玉米；WRKY转录因子；干旱；盐胁迫；低温

WRKY是植物体中最大的转录因子之一，广泛分布于植物中，与其他转录因子一样，WRKY蛋白通过特异性结合启动子区域的W-Box来调控基因表达［1］。1994年，第1个WRKY转录因子（SPF1）从甘薯中被鉴定出来［2］，随后陆续在众多植物中发现，且其数目从低等植物到高等植物呈现上升趋势。例如，油菜 （Brassica napus L.）中有46个WRKY转录因子成员［3］，黄瓜（Cucumis sativus）中有57个［4］，麻风树（Jatropha curcas）中有58个［5］，蓖麻（Ricinus communis L.）中有58个［6］，拟南芥（Arabidopsis thaliana）中有72个［7］，白梨（Pyrus bretschneideri）中有103个［8］，白杨（Populus trichocarpa）有105个［9］，谷子（Setaria italica）有105个［10］，水稻（Oryza sativa）中有109个［11］，棉花（Gossypium）中有109～112个［12］，玉米（Zea may L.）中有136个［13］，大豆（Glycine max）中有197个［14］。

WRKY蛋白都包含1个或者两个WRKY结构域，包括N-端高度保守的WRKYGQK七肽及C-端的锌指结构（Cx4-7Cx22-23HxH/ C）。根据WRKY结构域的数目及锌指结构的特点可将WRKY蛋白划分为3个主要类型。第Ⅰ类有两个WRKY结构域，锌指结构类型为C2H2，第Ⅱ、Ⅲ类只含有1个WRKY结构域。其中，第Ⅲ类成员的锌指结构类型为C2HC，而第Ⅱ类为C2H2。根据进化关系及WRKY结构域中某些氨基酸基序不同，第Ⅱ类WRKY转录因子又可细分为5个小类（a～e）［15］。

WRKY转录因子参与植物多种生理生化过程，如应对生物和非生物胁迫，参与叶片衰老、发育和次生代谢等［16］。植物在受到外界伤害后，通过SA和JA等防卫反应信号途径激活植物防卫基因的表达，从而对逆境胁迫产生抗性反应。大量证据表明，SA和JA分别介导活体营养型病原菌和死体型病原菌两条不同的防卫应答信号途径，多数情况下这两种信号途径是相互拮抗的，有时也存在协同作用，有些WRKY蛋白处于两种信号途径的调节交叉点上，如AtWRKY70既可以激活SA介导的抗病信号途径，同时也能抑制JA介导的信号途径，从而实现对拟南芥抗病反应的调控［17］。同样，WRKY家族基因在响应植物非生物胁迫中也发挥重要作用。在拟南芥中，AtWRKY25和AtWRKY33呈现盐促进表达，且异源表达这两个基因增强了植物对NaCl的耐性［18-19］。在水稻中，过表达OsWRKY45促进拟南芥对干旱的耐性，OsWRKY8异源表达促进拟南芥对渗透的耐性，OsWRKY72的异源表达则会影响根的生长和逆境耐性［20］。另外，OsWRKY89的过表达促进植株对紫外线的抵御［21］，过表达OsWRKY11增强了转基因植株对高温的耐性［19］。在白梨的103 WRKY基因中，44个PbWRKY在干旱处理下呈上调表达［8］。高粱（Panicum miliaceum L.）中，10个PmWRKY基因的表达受到干旱胁迫诱导，16个PmWRKY基因的表达受到低温胁迫诱导［22］。

玉米是当今世界重要的粮食作物之一，亦是重要的饲料和工业原料作物，在世界粮食总产量中居首位［23］。中国作为世界第二大玉米生产国，近30多年来玉米生产发展非常迅速，总产量也呈逐年上升趋势。世界粮农组织统计数据库（FAOSTAT）显示，2012 年玉米产量超过稻谷产量，成为中国第一大粮食作物［24］。2013年，中国玉米常年种植面积达3 510 万hm2，总产量约2.17 亿t，占粮食总产量的1/3。但在实际生产中，玉米常常会因受到诸多不利环境因素的影响而大面积减产，如干旱、盐胁迫和低温等。目前，已有研究表明玉米基因组中有136个WRKY家族基因，但还鲜有玉米WRKY基因在植物响应非生物胁迫中作用的相关报道。本研究中，我们利用生物信息学技术从玉米的基因组发现3个WRKY家族基因，ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like、ZmWRKY62-like都含有WRKY转录因子典型的WRKY结构域及锌指结构。利用荧光定量PCR方法，进一步对3个基因在玉米不同组织、干旱、盐胁迫及低温胁迫的表达进行分析，以期了解该基因在植物生长发育和不同逆境下的作用，为挖掘玉米抗逆基因和丰富E2蛋白在不同作物中的功能研究提供一定的理论和试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为玉米自交系B73，玉米组织根、茎、叶、穗、幼果和穗丝取自大田种植的玉米植株，采样时期为乳熟期。供试植物RNA提取试剂盒购自北京华越洋生物公司，反转录试剂及Realtime PCR试剂盒购自宝生物工程有限公司，引物由北京赛百盛基因技术有限公司合成，其他试剂购自上海生物工程有限公司。Realtime PCR反应仪器为Roche的LightCycler480。

1.2 试验方法

1.2.1 材料处理 逆境处理所用材料为B73种子萌发的幼苗，种子萌发后，转入1/2 Hoagland培养液，在培养箱中继续培养，生长条件为28（±2）℃、14 h光照、10 h黑暗。3周后，选择长势均一的幼苗进行后续模拟胁迫处理试验。每个处理具体如下：（1）盐胁迫处理，将幼苗放入含200 mmol/L NaCl的1/2 Hoagland培养液中培养，按0、1、6、24 h时间点取样；（2）干旱胁迫处理，将幼苗放入含20% PEG6000的1/2 Hoagland培养液中培养，按0、1、6、24 h时间点取样；（3）低温胁迫处理，将幼苗放入温度设置为4℃的培养箱中培养，按0、1、6、24 h时间点取样。试验设3次重复，取样部位为叶片。所有取样剪成2 cm左右的小段，立即放入液氮速冻并转入-80℃冰箱中保存、备用。

1.2.2 ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like序列分析 ZmWRKY14-like、

ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like 3个基因序列从PLAZA 3.0 （http：//bioinformatics.psb. ugent.be/plaza/versions/plaza/）数据库中获得，并在玉米基因组数据库（MaizeGDB，http：//www. maizegdb.org/）中进行验证。3个基因的ORF、氨基酸长度和染色体定位信息从PLAZA 3.0数据库获得。应用在线软件SMART （http：//smart.emblheidelberg.de/）预测蛋白结构域，蛋白的等电点和分子量在ExPASy （http：//expasy. org/tools/）上进行分析，蛋白的亚细胞定位通过Plant-mPLoc （http：//www.csbio.sjtu.edu.cn/cgibin/ PlantmPLoc.cgi）在线预测，3个基因的外显子内含子结构利用Gene Structure Display Server（GSDS）（http：//gsds.cbi.pku.edu. cn/）在线软件分析。用Clustal X进行序列多重序列对比，同时利用MEGA 5软件进行氨基酸序列同源性分析及系统发育分析，构建Neighbor-Joining进化树，1 000次重复，其他均为默认设置。

1.2.3 植物总RNA提取及Realtime PCR分析 用植物RNA提取试剂盒提取不同材料的叶片RNA，然后用TAKARA公司的PrimeScript RT试剂盒反转录cDNA后作为模板，具体操作步骤参照说明书。根据已知玉米基因组中ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like 3个基因的CDS序列设计Realtime PCR引物，并以玉米的actin基因为内参基因，具体引物序列见表1。

PCR反应体系为20 mL，其中模板2 μL，上、下游引物各1 μL，SYBR Green Master Mix 10 μL，H2O 6 μL。反应程序：94℃预变性5 min；94℃ 10 s、58℃ 20 s、72℃ 30 s，40 个循环后作熔解曲线（95℃→ 65℃，0.1℃/s）。在分析基因的表达时，上调或者下调大于2倍时认为存在差异，所有试验3次重复。

表1 ZmWRKY基因定量PCR所用引物序列

2 结果与分析

2.1 ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like 3个基因生物信息学分析

以WRKY转录因子保守区氨基酸序列在PLAZA 3.0和MaizeGDB进行BLASTP搜索，获得3个在进化关系上很接近的玉米WRKY转录因子家族基因，根据PLAZA 3.0数据库对这3个基因的描述，分别将其命名为ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like。3个基因的信息见表2和图1（封二）。其中，ZmWRKY14-like基因序列开放阅读框为1 143 bp，编码的蛋白具有380个氨基酸，其分子量为40.89 ku，理论等电点为6.67，位于玉米第Ⅰ染色体；ZmWRKY25-like基因序列开放阅读框为921 bp，编码的蛋白具有306个氨基酸，其分子量为31.91 ku，理论等电点为9.74，位于玉米第Ⅳ染色体；ZmWRKY62-like基因序列开放阅读框为801 bp，编码的蛋白具有266个氨基酸，其分子量为28.96 ku，理论等电点为6.54，位于玉米第Ⅶ染色体。预测表明3个基因都定位于细胞核。对3个基因的氨基酸序列进行分析发现，ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like都含有1个WRKY结构域，锌指结构同为C-X5-C-X23-H-X1-H型，根据WRKY转录因子分类原则，属于第Ⅱ类WRKY转录因子。

表2 ZmWRKY基因信息

进一步分析ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like与其他植物WRKY蛋白间的亲缘关系，发现ZmWRKY14-like与玉米的ZmWRKY14 （NP_001149833.1）、二穗短柄草的BdWRKY14 （XP_014752000.1）、短花药野生稻的ObWRKY14 （XP_006650925.1），ZmWRKY25-like与玉米的ZmWRKY25 （NP_001151889.1）、小米的SiWRKY14 （XP_004972520.1）、短花药野生稻的ObWRKY17 （XP_015691793.1），ZmWRKY62-like与小米的SiWRKY18-like（XP_004956832.1）分别聚到同一分支，即与禾本科植物的WRKY蛋白亲缘较近，具有较高同源性（图 2）。

2.2 玉米不同组织 ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like的表达分析

图2 玉米WRKY转录因子与其他物种WRKY蛋白的进化关系分析

用Realtime PCR技术分析ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like 3个基因在玉米幼苗根、茎、叶、穗、幼果和穗丝中的表达情况。结果（图3）显示，3个基因在玉米不同组织中都检测到表达，但存在差异表达情况。其中，ZmWRKY14-like和ZmWRKY62-like在幼果中的表达量均显著高于在其他组织中的表达量，特别是ZmWRKY14-like在幼果中的表达量达到了穗丝中表达量的80倍。ZmWRKY25-like基因在叶、穗丝和幼果中的表达量高于在其他组织中的表达量，分别是在茎中表达量的36、48、25倍。

图3 玉米WRKY基因的组织表达分析

2.3 不同非生物逆境胁迫下ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like的表达分析

用Realtime PCR技术分析ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like 3个基因在盐、干旱和低温处理下表达情况。如图4～图6所示，盐胁迫下，ZmWRKY14-like基因在6 h时出现下调表达，为对照的0.48倍，在24 h时恢复到对照水平；ZmWRKY25-like基因的表达在1 h时为对照的2.4倍，6 h时恢复到本底水平，24 h时上调为对照的3.3倍； ZmWRKY62-like基因在处理时间内呈现下调表达趋势，6 h和24 h时的表达量分别为对照的0.42、0.48倍。干旱胁迫下，ZmWRKY14-like基因的表达量在处理时间内未出现显著变化；ZmWRKY25-like基因的表达量在处理1 h时上升为对照的2.6倍，但在6 h时下调为对照的0.1倍，24 h时恢复对照水平；ZmWRKY62-like基因在6、24 h时出现下调表达，分别为对照的0.44、0.38倍。低温胁迫下，ZmWRKY25-like基因的表达量在24 h时上升为对照的3.2倍。上述结果表明，ZmWRKY25-like可能参与了植物对盐和低温胁迫的响应，ZmWRKY62-like基因则可能参与了植物对盐和干旱胁迫的响应。

图4 玉米ZmWRKY14-like基因的逆境表达分析

图5 玉米ZmWRKY25-like基因的逆境表达分析

图6 玉米ZmWRKY62-like基因的逆境表达分析

3 结论与讨论

WRKY是植物中一类重要的转录因子家族，也是植物转录因子中最大的家族之一［25］，在甘薯、水稻、拟南芥、棉花、大麦等植物中都有研究报道。在玉米基因组中有119个WRKY基因，编码136 WRKY蛋白［13］。但目前鲜有关于单个玉米WRKY的功能研究报道，对其在玉米生长发育及胁迫响应中的具体作用还所知甚少。在本研究中，我们通过生物信息学方法从MaizeGDB数据库中得到3个玉米WRKY家族基因：ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like。这3个基因都具有相似的WRKY保守结构域和锌指结构，都属于第Ⅱ类WRKY转录因子。

WRKY转录因子参与植物生长发育及形态构成，不同的WRKY基因的表达可能具有组织特异性。37个拟南芥WRKY基因中有12个在根的成熟区细胞特异表达，表明这些WRKY基因可能参与调控拟南芥根细胞的成熟［7］；在拟南芥中过表达OsWRKY72会减少侧根数，而且比野生型显著增加分支数［26］；过表达OsWRKY31抑制了水稻不定根的形成［27］；过表达OsWRKY89基因则导致早期阶段性生长延迟，节间长度和细胞壁酚类化合物减少，茎部木质化着色增加［21］；AtWRKY6参与叶片衰老过程［28］；蓖麻的58个WRKY基因在不同组织中也呈现出差异表达模式，比如RcWRKY14只在雄花中有微量表达，RcWRKY21和RcWRKY27只在叶中表达［29］。在本研究中，ZmWRKY14-like、ZmWRKY25-like和ZmWRKY62-like基因在玉米不同组织中都检测到表达，但表达存在差异。其中，ZmWRKY14-like和 ZmWRKY62-like基因在叶片中的表达量最低，ZmWRKY25-like基因在茎中的表达量最低。ZmWRKY14-like和ZmWRKY62-like在幼果中的表达量都显著高于其他组织，特别是ZmWRKY14-like在幼果中的表达量达到了叶片中表达量的83倍。ZmWRKY25-like基因在叶、穗丝和幼果中的表达量高于在其他组织中的表达量。这种差异表达模式表明，3个基因可能参与了玉米不同组织器官的生长发育，特别是果实的发育。

WRKY转录因子在植物对非生物胁迫的响应中发挥了重要作用。主要的非生物胁迫有高温、低温、干旱、盐胁迫等，它们不但影响细胞的离子和渗透平衡，还会损坏细胞代谢平衡，导致活性氧（ROS）的积累。在拟南芥中有近2 000个干旱响应基因，其中就包含编码WRKY基因［30］。AtWRKY25和AtWRKY33受盐胁迫的促进表达，而它们的异源表达增强了转基因植株对NaCl耐性［31］。AtWRKY25、AtWRKY28、AtWRKY40和AtWRKY70受盐害、冷害和高盐胁迫的诱导［32］。遏蓝菜TcWRKY53基因受盐害、冷害和渗透胁迫的诱导［33］。与这些研究报道类似，本研究中3种非生物逆境胁迫下，ZmWRKY25-like基因对盐和低温处理出现响应，在处理24 h时表达量分别上升为对照的3.3、3.2倍。ZmWRKY62-like基因则在盐和干旱处理下出现下调表达，在处理后24 h时分别下降为对照的0.48、0.38倍。ZmWRKY14-like基因的表达在3种胁迫处理下均出现显著变化。上述结果表明，ZmWRKY25-like可能参与了植物对盐和低温胁迫的响应，ZmWRKY62-like基因则可能参与了植物对盐和干旱胁迫的响应。

随着对植物基因组研究的深入，对转录调节因子的研究成为现今植物基因功能研究的重点之一。本研究结果表明，ZmWRKY14-like和ZmWRKY62-like基因在果实中的表达量最高，说明这两个基因可能在玉米果实发育过程中起到一定作用，而ZmWRKY25-like基因可能参与叶、穗丝和幼果的发育形成过程。另外，盐、干旱和低温胁迫试验结果表明，ZmWRKY25-like可能参与了植物对盐和低温胁迫的响应，ZmWRKY62-like基因则可能参与了植物对盐和干旱胁迫的响应。该研究对解析WRKY转录因子在玉米中的生物学功能及挖掘逆境应答基因具有一定意义。

［1］ 刘强，张贵友，陈受宜. 植物转录因子的结构与调控作用［J］. 科学通报，2000，45（14）：1465-1474.

［2］ Ishiguro S，Nakamura K. Characterization of a

cDNA encoding a novel DNA-binding protein，SPF1，that recognizes SP8 sequences in the 5′upstream regions of genes coding for sporaminand β-amylase from sweet potato［J］. Molecular and General Genetics MGG，1994，244（6）：563-571.

［3］ Bo Y，Jiang Y，Rahman M H，et al. Identification and expression analysis of WRKY transcription factor genes in canola（Brassica napus L.）in response to fungal pathogens and hormone treatments［J］. Bmc Plant Biology，2009，9（1）：261-279.

［4］ Jian L，Jiang W，Ying Z，et al. Genome-wide analysis of WRKY gene family in Cucumis sativus［J］. Bmc Genomics，2011，12（1）：1-20.

［5］ Wangdan X，Xueqin X，Lin Z，et al. Genomewide analysis of the WRKY gene family in physic nut（Jatropha curcas L.）［J］. Gene，2013，524（2）：124-132.

［6］ Li H L，Zhang L B，Guo D，et al. Identification and expression profiles of the WRKY transcription factor family in Ricinus communis［J］. Gene，2012，503（2）：248-253.

［7］ Dong J，Chen C，Chen Z. Expression profiles of the Arabidopsis，WRKY gene superfamily during plant defense response［J］. Plant Molecular Biology，2003，51（1）：21-37.

［8］ Huang X，Li K，Xu X，et al. Genome-wide analysis of WRKY transcription factors in white pear（Pyrus bretschneideri）reveals evolution and patterns under drought stress［J］. Bmc Genomics，2015，16（1）：1-14.

［9］ He H，Dong Q，Shao Y，et al. Genome-wide survey and characterization of the WRKY gene family in Populus trichocarpa［J］. Plant Cell Reports，2012，31（7）：1199-1217.

［10］ Mehanathan M，Bonthala V S，Rohit K，et al. Global analysis of WRKY transcription factor superfamily in Setaria identifies potential candidates involved in abiotic stress signalling［J］. Frontiers in Plant Science，2015，6：910.

［11］ Ross C A，Liu Y，Shen Q J. The WRKY gene family in rice（Oryza sativa）［J］. Journal of Integrative Plant Biology，2007，49（6）：827-842.

［12］ Cai C P，Niu Erli，Du H，et al. Genome-wide analysis of the WRKY transcription factor gene family in Gossypium raimondii and the expression of orthologs in cultivated tetraploid cotton［J］. Crop Journal，2014，2（2-3）：87-101.

［13］ Wei K F，Chen J，Chen Y F，et al. Molecular phylogenetic and expression analysis of the complete WRKY transcription factor family in maize［J］. Dna Research，2012，19（2）：153-164.

［14］ Yin G，Xu H，Xiao S，et al. The large soybean（Glycine max）WRKY TF family expanded by segmental duplication events and subsequent divergent selection among subgroups［J］. Bmc Plant Biology，2013，13（1）：1-19.

［15］ Eulgem T，Rushton P J，Robatzek S，et al. The WRKY superfamily of plant transcription factors［J］. Trends in Plant Science，2000，5（5）：199-206.

［16］ Pandey S P，Somssich I E. The role of WRKY transcription factors in plant immunity［J］. Plant Physiology，2009，150（4）：1648-1655.

［17］ Li J，Brader G，Palva ET. The WRKY70 transcription factor：a node of convergence for jasmonate-mediated and salicylate-mediated signals in plant defense［J］. The Plant Cell，2004，16：319-331.

［18］ Zheng Z，Mosher S L，Fan B，et al. Functional analysis of Arabidopsis，WRKY25 transcription factor in plant defense against Pseudomonas syringae［J］. Bmc Plant Biology，2007，7（1）：1-13.

［19］ Zheng Z，Qamar S A，Chen Z，et al. Arabidopsis WRKY33 transcription factor is required for resistance to necrotrophic fungal pathogens［J］. Plant Journal，2006，48（4）：592-605.

［20］ Qiu Y，Yu D. Over-expression of the stressinduced OsWRKY45，enhances disease resistance and drought tolerance in Arabidopsis［J］. Environmental & Experimental Botany，2009，65（1）：35-47.

［21］ Wang H，Hao J，Chen X，et al. Overexpression of rice WRKY89 enhances ultraviolet B tolerance and disease resistance in rice plants［J］. Plant Molecular Biology，2007，65（6）：799-815.

［22］ Hong Y，Meng W，Liu S，et al. Transcriptomewide identification and expression profiles of the WRKY transcription factor family in Broomcorn millet（Panicum miliaceum L.）［J］. Bmc Genomics，2016，17（1）：1-11.

［23］ 齐涛. 中国玉米国际竞争力研究［D］. 杨凌：西北农林科技大学，2011.

［24］ 刘巍. 中国玉米及其深加工产品国际竞争力研究［D］. 北京：对外经济贸易大学，2009.

［25］ 叶超飞，牛芳芳，江元清，等. 植物WRKY转录因子基因家族在调控活性氧及衰老中作用的研究进展［Z］. 中国科技论文在线，2015.

［26］ Song Y，Chen L，Zhang L，et al. Overexpression of OsWRKY72 gene interferes in the abscisic acid signal and auxin transport pathway of Arabidopsis［J］. Journal of Biosciences，2010，35（3）：459-471.

［27］ Zhang J，Peng Y L，Guo Z J，et al. Constitutive expression of pathogen-inducible OsWRKY31 enhances disease resistance and affects root growth and auxin response in transgenic rice plants［J］. Cell Research，2008，18（4）：508-521.

［28］ Robatzek S，Somssich I E. A new member of the Arabidopsis，WRKY transcription factor family，at WRKY6，is associated with both senescenceand defence-related processes［J］. Plant Journal，2001，28（2）：123-133.

［29］ Zou Z，Yang L，Wang D，et al. Gene structures，evolution and transcriptional profiling of the WRKY gene family in castor bean（Ricinus communis L.）［J］. Plos One，2016，11（2）：e0148243.

［30］ Huang D，Wu W，Abrams S R，et al. The relationship of drought-related gene expression in Arabidopsis thaliana to hormonal and environmental factors.［J］. Journal of Experimental Botany，2008，59（11）：2991-3007.

［31］ Jiang Y，Deyholos M. Functional characterization of Arabidopsis NaCl-inducible WRKY25 and WRKY33 TFs in abiotic stresses［J］. Plant Molecular Biology，2009，69（1-2）：91-105.

［32］ Bunch N L，Spasojevic M，Shprits Y Y，et al. Monitoring the expression profiles of 7000 Arabidopsis genes under drought，cold and high-salinity stresses using a full-length cDNA microarray［J］. Plant Journal，2002，31（31）：279-292.

［33］ Wei W，Zhang Y，Han L，et al. A novel WRKY transcriptional factor from Thlaspi caerulescens，negatively regulates the osmotic stress tolerance of transgenic tobacco［J］. Plant Cell Reports，2008，27（4）：795-803.

（责任编辑 崔建勋）

Expression analysis of maize WRKY transcription factor genes under abiotic stress

JUE Deng-wei，SANG Xue-lian，SHU Bo，LIU Li-qin，WANG Yi-cheng，SHI Sheng-you
（Institute of South Subtropical Corp Research，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/
Key Laboratory of Tropical Fruit Biology，Ministry of Agriculture，Zhanjiang 524091，China）

WRKY proteins are large family of plant-specific transcription factors （TFs），play essential roles in regulating plant responses to pathogens and abiotic stress. In this study，we identified three WRKY transcription factor （TF）genes （ZmWRKY14-like，ZmWRKY25-like，ZmWRKY62-like）in maize by using bioinformatics method. Plant-mPLoc predicted that these three proteins were all localized in nucleus. Real-time qPCR assay showed that ZmWRKY14-like，ZmWRKY25-like，ZmWRKY62-like expressed in all tested maize tissues，but had differential expression. The expression levels of ZmWRKY14-like and ZmWRKY62-like in young fruit were significantly higher than those in other tissues，while the expression level of ZmWRKY25-like gene in leaf，spike and young fruit was higher than that in other tissues. The expression levels of three genes under different abiotic stress were also analyzed by real-time qPCR. The expression of ZmWRKY25-like was up-regulated，while ZmWRKY62-like was down-regulated under salt stress. The expression of ZmWRKY62-like was down-regulated under drought stress. Under low temperature stress，the expression level of ZmWRKY25-like was up-regulated. These results indicated that ZmWRKY25-like may be involved into plant response to salt and low temperature stress，and ZmWRKY62-like may be involved into plant response to drought and salt stress.

maize；WRKY TFs；drought stress；salt stress；low temperature stress

S513.01；Q786

A

1004-874X（2017）01-0015-08

2016-10-26

海南省自然科学基金（20163111）；国家自然科学基金（31572087）

决登伟（1986-），男，博士，助理研究员，E-mail：juedengwei@126.com

石胜友（1970-），男，博士，研究员，E-mail：ssy7299@163.com

决登伟，桑雪莲，舒波，等. 玉米WRKY转录因子非生物胁迫的表达分析［J］.广东农业科学，2017，44（1）：15-22.