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WRKY蛋白质是一个转录调控因子大家族,在拟南芥中拥有74个成员,而水稻中至少拥有97个成员。根据WRKY结构域的数目和锌指结构的特征,可以分为三大类。WRKY基因参与多种生命活动,在植物的生长发育和耐逆抗病过程中都发挥着极其重要的调控作用。体外实验证实,WRKY蛋白质通过结合靶基因启动子区的W盒(T)TGAC(C/T)而调控基因的表达,发挥其分子生物学功能。序列分析发现叶发育基因SERRATE启动子区存在12个TGAC核心序列,理论上该基因应该受到WRKY的调控。本论文的内容之一就是研究WRKY转录因子对SERRATE的调控。利用Anti-all-WRKY抗体做的免疫沉淀结果显示,SERRATE启动子区的12个TGAC核心序列都被WRKY蛋白识别。报告基因分析显示,SE:GUS嵌合基因转基因植株中GUS活性与mSE:GUS嵌合基因转基因植株的GUS活性相比差异极显著(P<0.01),是mSE:GUS嵌合基因转基因植株活性的3.78倍。GUS染色结果也显示在SE:GUS嵌合基因转基因植株中染色明显,而在mSE:GUS嵌合基因转基因植株中没有GUS的表达。互补实验结果显示,SE:SE的转基因株系100%恢复了se-l突变造成的表型改变和miRNA的积累,而mSE:SE的转基因株系100%没有互补。以上结果都说明SERRATE启动子区的W盒对于该基因的正常表达是非常重要的,暗示相关WRKY转录调控因子参与了对该基因的调控。有趣的是SE突变增强了对PstDC3000的抗性。通过矩阵分析方法所构建的拟南芥WRKY蛋白质系统发生树表明,拟南芥第一大类型和第三大类型的WRKY蛋白质分别独立聚集成一族,即Ⅰ族和Ⅲ族；第二大类型的WRKY蛋白质被划分为Ⅱa～Ⅱg。AtWRKY8,28,48,和71基因属于第二族的Ⅱd亚族,本论文另一内容就是对AtWRKY8,28,48,和71等四个WRKY基因展开了基因功能分析,但是重点放在了AtWRKY8.通过组织器官特异性分析证实AtWRKY8,28,和71主要在根部表达,而利用GUS报告基因进一步证实AtWRKY8在根尖,侧根与主根交接处,茎尖,柱头,幼叶的叶脉等多处表达,暗示AtWRKY8可能参与某些发育或抗逆过程。在非生物逆境诱导条件下经Northern blot分析和GUS染色证实AtWRKY8,28,和71不受高温、低温和PEG诱导,受盐害诱导,同时受伤害强烈诱导,而AtWRKY48的表达与它们基本一致,也受盐害和伤害诱导表达。因此可以预测AtWRKY8,28,48和71的功能可能与盐害和伤害联系在一起。由于在这四个WRKY中只有AtWRKY8和48有突变体,因此我们的工作主要集中在这两个突变体上。通过利用NaCl处理生长7天或21天的幼苗结果显示,AtWRKY8突变降低了对NaCl的耐性,表现为叶绿素丢失等情况更加严重。AtWRKY48对NaCl的表现与AtWRKY8类似。在生物逆境诱导条件下经Northern blot分析和GUS染色证实AtWRKY8受PstDC3000和Botrytis诱导,并在对PstDC3000和Botrytis抗性中发挥作用。wrky8提高了对PstDC3000Botrytis的抗性,但却降低了对35S:WRKY8的抗性；而wrky8却正好与PstDC3000相反,对Botrytis的抗性降低的同时提高了对Northern blot的抗性。由AtWRKY8分析和GUS染色证实TMV-Cg在病毒运输方面存在重要功能。主要表现为在接种wrky8后其在TMV-Cg系统性叶片中的积累速度明显要快于野生型。在突变体系统性叶片中到第四天时就有TMV-Cg,的积累,而在野生型中还检测不到；到了第六天,突变体系统性叶片中已积累了大量AtWRKY8而在野生型中还只是少量积累。同时通过检测PR2也表明wrky8在抑制病毒运输方面存在重要功能。同时通过对比野生型和TMV-Cg在接种microarray六天后的wrky8结果显示,与野生型比较,在WT、acs6中有大量抗病相关基因(如PR1和PR2等)和ET合成或响应基因(如ACS6,ACS11,ETR6等)被更强烈诱导表达。通过对比ACC处理过的TMV-Cg和WT在抗病毒方面的作用证实,ACC处理促进了TMV-Cg在系统叶中的积累而在acs6突变体中AtWRKY8在系统叶中的积累被抑制。这些实验证实ET在抗病毒中起负调控的作用,这也验证了在抗病毒方面的功能。