近年来随着WRKY转录因子的研究不断深入,人们发现在一些生物或非生物胁迫下,WRKY的表达水平受到高度诱导。通过分析感染和未感染苹果褪绿叶斑病毒(ACLSV)的山楂植株叶片的转录组数据,发现CpWRKY61基因在感染病毒植株中的表达水平显著上调。本研究从山楂中克隆出CpWRKY61基因编码区序列,构建CpWRKY61基因过表达载体。利用农杆菌介导遗传转化将其导入苹果中,分析CpWRKY61基因在提高非生物胁迫耐受性的作用,并对其异位表达CpWRKY61的苹果转基因植株与对照植株进行转录组测序分析。主要研究结果如下:(1)利用RT-PCR技术从山楂中克隆出CpWRKY61基因编码区,编码区序列全长1842 bp,编码613个氨基酸。转录活性与亚细胞定位试验证明CpWRKY61是具有转录激活活性的核定位蛋白。(2)利用qRT-PCR方法检测了山楂不同器官中CpWRKY61基因的表达量,表明CpWRKY61主要在果实中表达,且随果实成熟表达量显著升高。红果期的转录水平达到最高,其表达水平约为绿果期的2倍,而在幼叶、老叶、茎、花中的表达量相对较低。(3)构建了CpWRKY61基因的植物过表达载体pRI101-CpWRKY61,通过农杆菌介导的遗传转化将其转化到苹果‘GL-3’中,得到CpWRKY61基因异位表达株系3个。(4)分析非转基因苹果与CpWRKY61基因异位表达株系组培苗在100 mM NaCl与300 mM甘露醇胁非生物胁迫下的表型。研究发现非转基因植株叶片受伤害程度明显高于转基因植株,结果表明CpWRKY61基因在植物的盐胁迫和干旱非生物胁迫中起重要调控作用。(5)对异位表达CpWRKY61基因的苹果转基因株系中OE#2、OE#4及非转基因对照苹果植株的叶片进行高通量测序分析。转录组数据分析表明CpWRKY61基因可能参与到ABA介导的非生物胁迫相关基因(MdWRKY7、MdWRKY26、MdWRKY71、MdNCED5、MdLEA14、MdDREB1b)的表达过程。利用qRT-PCR检测了CpWRKY61基因可能调控的下游基因,结果显示qRT-PCR数据与转录组数据一致。