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目的:新疆是我国海岛棉的唯一产区,海岛棉因其纤维品质优良,是高档纺织品的主要原料,但海岛棉枯萎病的日益加重制约了新疆海岛棉的发展。基于此,培育有效的抗枯萎病海岛棉品种就成了当务之急,而转基因技术就为实现此目标提供了可能。本研究从棉花抗病品种中克隆一个WRKY转录因子基因,初步研究其功能,为利用基因工程技术培育抗枯萎病的棉花品种提供理论依据和基因资源。方法:以枯萎病菌诱导棉花根部基因表达谱中筛选出的WRKY基因片段为探针,利用电子克隆结合RT-PCR技术克隆棉花WRKY转录因子基因并进行生物信息学分析;qRT-PCR技术分析该基因的表达特性;构建植物过表达载体和干扰载体,通过农杆菌介导法和基因沉默技术(VIGS)初步研究基因的功能。结果:1、从陆地棉品种“中棉所12号”中克隆一个WRKY基因,通过NCBI序列比对,该序列与陆地棉GhWRKY106基因相似度高达99.24%,故命名为Gh WRKY106-1(登录号KP202869.1);该基因ORF全长921bp,编码306个氨基酸;N端含有一个WRKY保守域,C末端为CX7CX24HC型的锌指结构,属于典型的第Ⅲ类WRKY家族蛋白;GhWRKY106-1基因编码蛋白分子量为35.30KD,理论等电点7.10,为一亲水的不稳定蛋白,其蛋白二级结构主要组成元件为无规则卷曲和α螺旋,分别占43.00%和32.57%。2、实时荧光定量PCR分析该基因的表达模式:GhWRKY106-1基因能够被枯萎病菌诱导表达,并且该基因在感病品种中的表达量高于抗病品种;激素处理分析,GhWRKY106-1能够响应JA、SA和ET的诱导,表明GhWRKY106-1可能通过多种信号途径参与棉花抗病相关反应。3、构建Gh WRKY106-1基因过表达载体,农杆菌介导转化烟草,通过卡那霉素筛选和PCR鉴定,从3个转基因株系中获得31株T1代转基因阳性植株。对T1代转基因烟草进行表达分析,结果表明:在枯萎病菌处理前,烟草过表达Gh WRKY106-1,烟草下游病程相关蛋白基因的表达量的变化各不相同,其中NtPR1a、NtPR5基因的表达较野生型明显降低,而Nt PR2的表达量则高于野生型;NtPR4基因的表达量在过表达植株和野生型中没有发生变化,NtNPR1基因则在转基因植株和野生型植株中表达量都不高;接菌枯萎病菌后,除NtPR1a外,其他PRs基因的表达量在转基因烟草中均明显低于野生型烟草植株,表明Gh WRKY106-1过表达后抑制下游多个基因如NtPR1a、Nt PR2、NtPR4、NtPR5基因的表达。4、利用VIGS技术干扰棉花中GhWRKY106-1基因的表达,“中棉所12号”中GhWRKY106-1的沉默明显增加了病程相关蛋白基因PRs的表达;接菌枯萎病菌后,Gh WRKY106-1基因沉默的棉花植株增强了对枯萎病的抗病能力,表明Gh WRKY106-1基因在棉花抗枯萎病中起负调控作用。5、利用农杆菌浸染花柱头方法将GhWRKY106-1导入“新海14号”,经硫酸卡那霉素筛选和PCR鉴定,共获得4棵转GhWRKY106-1基因的棉花植株,转化率为1%。结论:GhWRKY106-1参与了棉花对病原菌及JA、SA、ET信号分子的应答响应,可能是一个与抗枯萎病相关的WRKY转录因子;GhWRKY106-1在转基因烟草和棉花中的表达可以调控植株体内抗病相关基因PRs的表达,调控植株的抗病能力。相关功能验证还有待进一步的深入研究。