磷是植物生长发育必需的大量营养元素，不仅是植株体内许多重要化合物的组成成分，而且还以多种途径参与植物体内的各种生化代谢过程。转录因子通过调控下游基因的转录，在调控植物生育以及应答和抵御非生物逆境中发挥着重要作用。WRKY型转录因子是归属于锌指蛋白类的转录因子。本项研究以在研究室前期富集低磷逆境特异表达基因的小麦根系cDNA抑制差减杂交文库中获得的2个WRKY型转录因子基因EST为基础，系统研究了上述基因（TaWRKY72b-2和TaWRKY72b-3）的分子特征、表达特性及其介导植株抵御低磷等非生物逆境的生物学功能。主要研究结果如下。　　 1、通过对2个WRKY型锌指蛋白转录因子基因EST在国际生物信息学网站进行同源查找，获得了与上述EST相对应的全长cDNA序列。由于上述EST及其全长cDNA序列与本研究室已报道的小麦TaWRKY72b-1高度同源，将其命名为TaWRKY72b-2和Ta WRKY72 b-3。　　 2、利用RT-PCR技术，以低磷处理小麦根系总RNA反转录产物为模板，扩增了TaWRKY72b-2和TaWRKY72b-3的cDNA序列。TaWRKY72 b-2的cDNA全长为686 bp，开放阅读框为657 bp，编码218个氨基酸，编码蛋白的分子量为23.69kD，等电点(pI)为8.43，;TaWRKY72b-3的cDNA全长为807 bp，开放阅读框为645 bp，编码214个氨基酸，编码蛋白的分子量为22.67 kD，等电点(pI)为8.73。TaWRKY72b-2和TaWRKY72b-3均含有1个保守WRKY域和1个锌指结构为C2H2。　　 3、通过GenBank同源查找，获得了与TaWRKY72b-2和TaWRKY72b-3同源的植物种属基因，建立了上述WRKY基因与植物种属同源基因在核苷酸水平上的系统进化树。结果表明，TaWRKY72b-2和TaWRKY72b-3可能与源于小麦的TaWRKY72b以及玉米、大麦、燕麦、高粱和二穗短柄草WRKY型转录因子的部分成员具有相近或相同的祖先。　　 4、对TaWRKY72b-2和TaWRKY72b-3在养分胁迫（低磷、低氮、低钾、低钙和低锌）、脱落酸(ABA)和非生物逆境（干旱和盐分）的表达特性进行了研究。结果表明，供试小麦WRKY基因除对低磷逆境产生明显应答外，对其他处理均不产生应答。表明供试小麦WRKY型基因参与了低磷逆境的信号转导过程。　　 5、采用DNA重组技术，构建了将TaWRKY72b-2和TaWRKY72b-3分别以正、反义序列形式融合至双元表达载体中的重组表达质粒，采用农杆菌介导的方法建立了上、下调表达TaWRKY72b-2和TaWRKY72b-3的转基因烟草植株。分子检测结果表明，正义表达供试基因在各烟草转基因系中均得到特异性扩增。　　 6、以典型供试基因正义表达的转基因烟草植株和野生型对照为材料，研究了低磷逆境处理后的植株干物重、含磷量和植株磷累积量。结果表明，与对照植株相比，转基因系植株低磷处理后的形态增大，含磷量与对照相近，但单株累积的磷素显著增加。因此，TaWRKY72b-2和TaWRKY72b-3具有调控植株抵御低磷逆境的功能，在今后创制耐低磷的小麦等作物新品种中可能具有重要的应用前景。