土壤镉污染日益严重,而植物修复技术是目前有效治理镉污染的途径之一。为了寻找与镉相关植物基因,我们以模式植物拟南芥为实验对象进行重金属镉诱导,发现转录因子WRKY家族中第Ⅱb组WRKY47基因被显著诱导。(1)为了深入探究该基因,对WRKY47基因功能缺失突变体wrky47-1和wrky47-2镉表型分析发现突变体耐镉。将GSH合酶抑制剂丁硫氨酸-亚砜胺(L-Buthionine-sulfoximine,BSO)添加到含镉的培养基中,突变体耐镉表型消失,BSO恢复突变体耐镉表型,表明WRKY47介导的镉耐受依赖GSH途径。(2)WRKY47基因过表达植株WRKY47OE3和WRKY47OE6镉表型分析,发现WRKY47过表达植株对镉高度耐受。(3)突变体wrky47-1和过表达WRKY47OE3植株对0.8mM BSO耐受,表明基因WRKY47参与谷胱甘肽稳态的调节。对突变体wrky47和过表达WRKY47植株根、茎镉及GSH含量测定发现,突变体和过表达植株的根部吸收镉低于WT而GSH含量高于WT,表明WRKY47通过根部存储高含量GSH减少根部对镉的吸收从而耐镉。(4)检测wrky47突变体和WRKY47过表达植株中谷胱甘肽调控相关基因的表达,发现基因CLT1耐氯喹类转运体表达水平与WRKY47成正相关,基因GGCT2;1谷氨酰胺环转移酶表达水平与WRKY47成负相关。(5)对基因CLT1和基因GGCT2;1启动区克隆发现,两个基因的启动区均有3个W-BOX位点。瞬时表达烟草结果表明转录因子WRKY47微调CLT1表达水平,转录因子WRKY47抑制GGCT2;1表达水平。(6)对proWRKY47-GUS和ProGGCT2;1-GUS进行镉诱导发现在拟南芥根尖处强烈表达,wrky47突变体植株ProGGCT2;1-GUS表达水平高于WT,WRKY47基因缺失提高ProGGCT2;1-GUS根尖表达水平。(7)wrky47突变体和WRKY47过表达植株对砷耐受。总之,该研究发现了转录因子WRKY47负调节降解GSH谷氨酰胺转移酶GGCT2;1基因表达增加根尖GSH含量减少对镉的吸收使其耐镉,并确认WRKY47是调控谷胱甘肽循环GSH平衡因子。