马铃薯黑痣病（Rhizoctonia solani Kühn）是内蒙古马铃薯种植区的重要病害之一。目前,随着提倡促进环境友好型农业生产以及减少化学农药的使用,利用矿质营养元素调控植物抗病性的作用已被逐渐重视。其中硅及硅酸盐类诱导植物抗病性已经得到证实。本课题组前期的研究,在室内和室外证实了硅酸钠能诱导马铃薯抗黑痣病,欲进一步从分子生物学角度探索其抗病机制。本试验基于转录组数据分析,筛选出与马铃薯抗黑痣病相关的重要基因StWRKY11进行研究。首先从马铃薯品种大西洋中克隆出StWRKY11基因,分析其核苷酸序列,证实了StWRKY11属于WRKY转录因子,又构建了该基因过表达载体p CAMBIA1302-StWRKY11-GV3101,摸索马铃薯品种大西洋的最优再生体系,对农杆菌介导的StWRKY11基因表达载体遗传转化体系进行研究。1.从马铃薯中提取总RNA,扩增该基因并克隆,构建重组载体。通过生物信息学相关软件对其进行结构预测及分析。结果表明,从马铃薯大西洋中克隆了阅读框为1005bp的StWRKY11基因,编码334个氨基酸。表达蛋白分子式为C3013H5023N1005O1260S199,含有一个典型的WRKYGQK保守结构域,锌指结构为CX5CX23HXH,属于第二类Ⅱd亚家族。表达的为疏水稳定性蛋白,无跨膜区和信号肽结构域,二级结构元件是a-螺旋、延伸链、β-折叠和无规卷曲,其中无规则卷曲比例最高,达61.68%,共有29个磷酸化位点,可能定位于细胞核内。启动子上游具有与抗性胁迫响应相关的顺式调控元件及与生长发育和激素响应顺式作用调控元件。该基因与马铃薯StWRKY5基因的亲缘关系较近,同源性达到为95%。2.构建了马铃薯品种大西洋脱毒苗茎段和叶片的再生体系。茎段和叶片均可在不同浓度激素6-BA、NAA及GA3配比培养基上形成愈伤组织并能产生不定芽。茎段和叶片愈伤组织最佳诱导培养基分别为MS+0.25 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA和MS+5 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA,诱导率分别为96.67%和77.04%,生长量较好,淡绿色,米粒状。茎段和叶片愈伤组织不定芽分化的最佳培养基均为MS+5.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+10.0 mg/L GA3,不定芽分化率均可达40%以上,分化出的芽多且较壮。3.将重组克隆载体作为模板,利用In-Fusion方法成功构建p CAMBIA1302-StWRKY11植物过表达载体,并将重组质粒成功转入农杆菌菌株GV3101中。用茎段和叶片作为外植体对构建了马铃薯遗传转化体系,PCR结果显示,农杆菌介导法可成功将基因StWRKY11转入马铃薯品种大西洋中。