镉（cadmium,Cd）是一种具有很强迁移能力的重金属,Cd的积累会影响植物的生长和生理过程,对植物造成不同程度的损害;Cd通过食物链富集进入人体则会引起多种疾病。绢毛委陵菜（Potentilla sericea）是蔷薇科（Rosaceae）委陵菜属（Potentilla）植物,管理粗放、抗逆性强、具有较高观赏价值,对铅（lead,Pb）、Cd等重金属具有较强的耐受能力,是固土护坡、保护生态的优良地被。当前对绢毛委陵菜的研究多集中在逆境生理方面,缺乏分子水平层面上的研究。WRKY转录因子家族作为高等植物中最大的转录因子家族之一,广泛参与植物的非生物胁迫响应过程。本研究以绢毛委陵菜为试验材料,结合课题组前期获得的绢毛委陵菜Cd胁迫转录组数据,筛选出WRKY家族基因,并研究了其中Ps WRKY40基因对植物Cd耐性方面的功能,为土壤修复和土壤可持续利用奠定了理论基础。主要成果如下:（1）本研究在前期获得的绢毛委陵菜Cd胁迫转录组数据中共筛选出50个WRKY转录因子家族成员,GroupⅠ、Ⅱ、Ⅲ亚族分别含有10、32、8个成员。系统发育分析显示,绢毛委陵菜与拟南芥的WRKY家族具有相似的进化关系,GroupⅡa、Ⅱb之间和GroupⅡd、Ⅱe之间都具有较近的亲缘关系。50个成员均为亲水蛋白,有48个仅定位在细胞核、有2个同时定位在细胞膜和细胞核。保守基序多伴随着保守结构域出现,或由几个基序共同组成一个保守结构域,各亚族的保守基序与结构域种类具有一定的相似性。Cd胁迫转录组中WRKY家族大部分基因的表达量较高,但各基因的表达变化并不一致。选择明显上调表达、与At WRKY40聚在一支的c400859.graph＿c0基因,命名为Ps WRKY40。（2）以绢毛委陵菜RNA反转录所得c DNA为模板,成功克隆出ORF长度为978 bp、编码325个氨基酸的Ps WRKY40基因。Ps WRKY40蛋白在169-227 aa区域含有一个WRKY保守结构域,锌指结构为C2H2型,与森林草莓和月季亲缘关系最近。Na Cl、甘露醇、Zn SO4和Cd Cl2处理下,Ps WRKY40基因在绢毛委陵菜根、茎、叶中均有表达量的提高,并在根部表现出了对胁迫的快速响应;Ps WRKY40对Na Cl处理和Cd Cl2处理最敏感,Na Cl胁迫下根中表达量更高,Cd胁迫下的最高表达出现在茎中。使用Xba I和Sma I限制性内切酶和T4连接酶成功构建过表达载体PBI121-Ps WRKY40-GFP,利用农杆菌EHA105通过浸花法侵染拟南芥,筛选出6个稳定遗传的T3代Ps WRKY40转基因拟南芥过表达株系;蛋白Ps WRKY40-GFP的荧光信号出现在过表达拟南芥叶片原生质体的细胞核中。（3）对拟南芥野生型和过表达株系的种子和植株进行Cd Cl2处理。随处理浓度的增加,种子萌发率呈下降趋势,但Ps WRKY40过表达拟南芥的种子萌发率显著高于野生型;随处理时间的延长,植株出现叶片失绿、萎蔫的现象,但过表达拟南芥的生长状态更好。生理指标测定结果显示,在Cd Cl2处理下,转基因拟南芥的O-2·、H2O2、MDA含量和相对电导率上升但显著低于野生型,SOD、POD、CAT活性和脯氨酸含量上升且显著高于野生型,叶绿素含量在下降后也显著高于野生型。At SOD、At POD、At CAT基因的表达量均显著上调,且转基因拟南芥的表达量更高,与野生型差异显著。以上结果表明,过表达Ps WRKY40基因能够显著增强植株在Cd胁迫下的抗氧化酶活性,维持植株的自我调节能力,缓解过氧化伤害。这初步证明了Ps WRKY40基因具有调节植物对Cd的耐性的功能。