本發明涉及農業和植物學領域，具體的涉及小麥轉錄因子基因tawrky65及其在調控乙烯生物合成和抗旱育種中的應用。

背景技術：

1、小麥是世界上最重要的糧食作物之一，能夠為全球幾十億人口提供約20％的能量攝入和蛋白質來源(miransari?and?smith,2019)。干旱是影響小麥穩產的主要非生物因素。在干旱年份，黃淮冬麥區和北部冬麥區的受旱面積約占種植面積的40％，減產幅度可達10％～70％(piao?etal.,2010；li?et?al.,2018)。氣候變化和不穩定降雨引起的干旱頻發導致干旱形勢持續加劇，且受旱面積逐步擴大到西南等麥區，對小麥生產造成了嚴重威脅。近幾十年來育種家們通過選擇培育，讓小麥產量得到了穩步提升，但小麥品種的干旱抗性仍需要進一步提高(abberton?et?al.,2016)。不斷提高抗旱性是小麥新品種培育的重要目標，挖掘小麥抗旱關鍵基因對于培育小麥抗旱品種具有重要的意義。

2、wrky轉錄因子是植物特有的基因家族，成員眾多，通過結合啟動子區域的w–box基序調節靶基因表達。在擬南芥和水稻中，wrkys參與調控抗旱反應已有很多研究報道(chenet?al.,2017；ye?et?al.,2021)。另外，wrky在植物激素間的交互作用中，也扮演著非常重要的角色(javed?and?gao,2023)。atwrky70是ja和sa共同調控抗病反應中的核心基因(liet?al.,2004)。hvwrky38通過協調aba、sa和赤霉素(gibberellins，gas)信號從而調控種子的萌發(xie?et?al.,2007)。atwrky57是ja和生長素途徑交叉的匯聚節點(jiang?et?al.,2014)。因此，wrky可能是調控激素途徑交叉進而調控植物生長發育和抗性網絡中的關鍵節點基因，但小麥中已鑒定的抗旱相關的wrky較少，且尚無其直接調控激素途徑進而調控抗旱性的報道。

技術實現思路

1、為了解決以上技術問題，本發明提供小麥轉錄因子基因tawrky65及其在調控乙烯合成及抗旱性中的應用，通過病毒介導的基因沉默(virus-induced?gene?silencing,vigs)和抗旱性鑒定發現降低tawrky65基因的表達會導致小麥內源激素乙烯合成相關基因taacs的表達水平、乙烯前體的含量和抗旱性顯著降低。進一步證明tawrky65基因可直接結合乙烯合成基因taacs的啟動子并激活其表達，是一個新的調控乙烯合成的關鍵激活基因。

2、本發明中的小麥轉錄因子基因tawrky65，所述小麥轉錄因子基因tawrky65核酸序列如seq?id?no.1所示。

3、本發明中小麥轉錄因子基因tawrky65基因，編碼一個wrky轉錄因子，序列具有一個wrky結構域，但與其它小麥調控抗旱性的wrky轉錄因子不為同源或近似。

4、本發明中小麥轉錄因子基因tawrky65在調控乙烯合成及抗旱性中的應用，為在小麥品種選育或抗旱遺傳改良中的應用。

5、所述小麥轉錄因子基因tawrky65的氨基酸序列如seq?id?no.2所示。

6、所述tawrky65全長編碼序列擴增引物序列：

7、wrky65-1：atgtcggactgcagcacgggc；

8、wrky65-2：tcaggagcagggcgcggtgg；

9、wrky65?vigs片段擴增引物序列：

10、ohl851:cacctactcctacgatcac；ohl852:ctcatgttcctcctcctg。

11、本發明中tawrky65核酸序列全長846bp，編碼281個氨基酸，蛋白預測分子量30.7kda。

12、本發明基于小麥基因組數據設計引物，以小麥品種fielder的cdna為模板，進行克隆，獲得全長序列。設計基因沉默引物，將沉默片段連入基于大麥條斑花葉病毒的vigs載體，進行基因沉默。抗旱性鑒定發現降低tawrky65基因的表達會導致小麥抗旱性顯著降低；基因表達水平和內源激素含量鑒定結果表明tawrky65正調控乙烯的生物合成；酵母單雜交和雙熒光素酶報告系統實驗進一步證明tawrky65對taacs具有轉錄激活作用。

13、本發明中小麥tawrky65基因編碼一個wrky轉錄因子，是一個新的調控乙烯合成和抗旱性的轉錄因子，對小麥育種以及提高小麥抗旱能力具有重要應用價值。

技術特征：

1.小麥轉錄因子基因tawrky65，其特征在于：所述小麥轉錄因子基因tawrky65核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

2.根據權利要求1所述的小麥轉錄因子基因tawrky65，其特征在于：所述小麥轉錄因子基因tawrky65氨基酸序列如seq?id?no.2所示。

3.根據權利要求1或2所述的小麥轉錄因子基因tawrky65，其特征在于：所述小麥轉錄因子基因tawrky65配套的全長編碼序列擴增引物序列如下：

4.根據權利要求1或2所述的小麥轉錄因子基因tawrky65，其特征在于：所述小麥轉錄因子基因tawrky65配套的wrky65?vigs片段擴增引物序列如下：

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的小麥轉錄因子基因tawrky65在調控植株乙烯合成中的應用，其特征在于：所述小麥轉錄因子基因tawrky65在調控植株乙烯合成中的應用。

6.根據權利要求1-4中任意一項所述的小麥轉錄因子基因tawrky65在調控植株抗旱性中的應用，其特征在于：通過所述小麥轉錄因子基因tawrky65調控植株乙烯合成以實現植株抗旱性的調控。

7.根據權利要求1-4中任意一項所述的小麥轉錄因子基因tawrky65在調控植株抗旱性中的應用，其特征在于：在抗旱育種中的應用。

技術總結
本發明公開了一種小麥轉錄因子基因TaWRKY65及其在調控乙烯合成及抗旱性中的應用，所述的小麥轉錄因子基因TaWRKY65,其核酸序列如SEQ?ID?NO.1所示。本發明小麥TaWRKY65基因編碼一個WRKY轉錄因子，可直接與乙烯合成基因TaACS的啟動子結合，并激活其表達促進乙烯的生物合成，正調控小麥抗旱能力，對小麥抗旱育種具有重要應用價值。

技術研發人員：張海莉,龍海,鄧光兵,梁俊俊,李濤
受保護的技術使用者：中國科學院成都生物研究所
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28