WRKY转录因子，能特异结合植物体内的顺式作用元件而调控下游基因的表达。它是植物中的重要转录因子，不仅参与植物生长发育和代谢调节等过程，还能调控植物对生物和非生物胁迫的响应。当下对于WRKY的深入研究主要在拟南芥和水稻中，而其他植物的相关研究较为有限。本研究以杨柳科杨属优良品种欧美杨(Populus×euramericana)为材料，从中克隆出新的WRKY转录因子，即PeWRKY31基因。对Pe WRKY31基因进行了生物信息学分析、亚细胞定位分析和转录组分析，进一步构建过表达载体转化烟草，对转基因植株进行耐盐性和室内饲虫鉴定，从而初步鉴定该转录因子的功能。主要研究结果如下:
　　(1)PeWRKY31基因的克隆和生物信息学分析。基于已有转录组测序数据得到PeWRKY31基因的参考序列，以此设计特异性引物，提取欧美杨RNA反转录获得cDNA，命名为PeWRKY31。该基因的ORF区为1842bp，编码613个氨基酸，是一种酸性且不稳定的亲水蛋白，其磷酸化修饰以丝氨酸为主，苏氨酸为辅。将PeWRKY31基因编码的蛋白与其他WRKY蛋白进行同源序列比对，表明PeWRKY31是锌指结构C2H2型第Ⅱ类WRKY转录因子，并对其进行系统进化树分析，显示了与同属植物毛果杨转录因子较近的亲缘关系。
　　(2)亚细胞定位分析。构建亚细胞定位载体35S:GFP:PeWRKY31瞬时转化烟草，于荧光显微镜下观察。结果显示，对照组35S:GFP的荧光信号在细胞核和细胞质等区域均有分布，并非特异性定位;而处理组35S:GFP:Pe WRKY31特异性定位细胞核。表明PeWRKY31转录因子是核定位蛋白。
　　(3)过表达PeWRKY31基因载体的构建和烟草的遗传转化。通过传统的酶切连接方法构建过表达载体，并经农杆菌介导转化烟草，利用Kan生根筛选和提取烟草DNA进一步PCR检测获得转基因植株，再进行转录组测序，经KEGG富集分析显示转PeWRKY31基因烟草能富集到多个与耐盐和抗虫相关的重要通路。同时测定移栽温室转基因烟草的生长和生理指标，结果表明转PeWRKY31基因未对植株的生长和生理产生显著性影响。
　　(4)转PeWRKY31基因烟草的耐盐性分析。以NaCl为盐胁迫因子，盐浓度分别为0‰、4‰、7‰。盐胁迫之后，测定转基因烟草和野生型烟草的生长指标、电导率、叶绿素含量、MDA含量、POD活性和SOD活性，分析对比它们的耐盐性。转PeWRKY31基因和野生型烟草的株高、地径、叶绿素含量均随盐浓度的上升而呈下降趋势，且相同胁迫浓度下的转基因和野生型烟草无明显差异;当盐浓度到达7‰时，转基因烟草的电导率、MDA含量、POD活性和SOD活性等生理指标均显著优于野生型烟草，说明PeWRKY31基因的转入能一定程度上提高植物的耐盐能力。
　　(5)转PeWRKY31基因烟草的抗虫性分析。将同等叶面积的转基因烟草株系和野生型烟草的叶片，分别置于同一培养皿和置于不同培养皿饲养棉铃虫，转基因烟草植株损失的叶面积显著少于野生型，说明转Pe WRKY31基因能提高植物的抗虫性。