摘要：春兰是中国兰的主要种之一，具有很高的观赏价值、经济价值、药用价值和实用价值，但长期的无性繁殖导致春兰育种进程缓慢，品质下降。分子生物技术的迅速发展和基因工程技术的应用促进了春兰的品种改良，给春兰育种提供了新思路、新方法、新途径。WRKY转录因子是一类广泛存在于高等植物中的转录因子超级家族，它能够参与植物生长发育、生物和非生物胁迫响应等进程。

关键词：春兰、基因工程、WRKY转录因子

正文：

1.春兰概况

春兰（Cymbidium goeringii）是兰科（Orchidaceae）兰属（Cymbidium）多年生常绿草本植物，是中国兰的主要种之一，原产于中国长江流域及西南各地，别名草兰、山兰、朵朵香,花单生，少数两朵，花直径3-4cm，花期2-3月。春兰的花由3枚瓣化的萼片，3枚花瓣和1枚蕊柱组成，具有典型的轮状结构，基本与双子叶植物花的结构组成一致，而其又具有高度特化的唇瓣，为研究花发育基因在单子叶植物中的功能提供了较为理想的实验材料^[1]。兰花花文化丰富，是中国的十大名花之一，与梅、竹、菊并称为“花中四君子”，又享有“空谷佳人”、“国香”、“天下第一香”、“香祖”等美誉。园林中春兰主要用于盆栽观赏，还可以配植于假山石、山坡、林缘或林中空地。除了具有很高的观赏价值和经济价值外，春兰还有很高的药用价值和食用价值，其全株入药，可治疗神经衰弱等病症，亦是做美味佳肴的材料。由于春兰在自然状态下繁殖较为困难，种子萌发率极低，所以传统栽培依靠分株繁殖，因而繁殖周期长，繁殖率低，育种进程缓慢。同时，由于长期无性繁殖，造成带病毒的植株日益增多，兰花的品质下降^[2]。

植物基因工程技术是指用人工的方法分离目的基因，然后通过载体或直接导入植物细胞受体从而使目的基因在植物受体中得到表达，最终达到改变植物性状及快速育种的目的一种技术和方法。在观赏植物方面，基因工程技术有着较好的发展前景，它可以打破物种界限，导入其他物种的有用基因，创新种质，从而大大缩短育种年限，可以为花卉的性状改良提供一条捷径^[3]。兰花基因工程技术研究起步晚，发展缓慢，一是因为兰花是单子叶植物，不是农杆菌的天然寄主，长期被认为它对根癌农杆菌或发根农杆菌不敏感，阻碍了农杆菌在兰花上的应用，而一些直接转移的方法如PEG介导和电激法成功率不高^[4]，二是因为国兰再生体系建立的难度较大^[5]。但Yang等成功地克隆了蕙兰花叶病毒外壳蛋白基因，用电子枪轰击法将这一基因导入兰花的原球茎和愈伤组织，得到了较高的转化表达^[6]，还成功的从一种石斛兰分离出了色素合成相关基因且得到了高度表达^[7]。孔凡龙初步建立了一套适合于春兰的遗传转化体系，转化材料通过了染色和检测，说明基因已经整合到春兰的基因组中^[8]。日本科研人员，将一种香味基因转入大花蕙兰，得到了花味清香的转基因植株，随着研究的推进，适宜在兰花上转化的有益基因，如已分离克隆的改变花色或花香的基因、促进开花的基因、抗寒基因、抗病虫害基因等具有较大潜在经济价值的目的基因，必将得到高度应用。除此之外，兰花基因表达调控和基因转化后的生物安全性问题等研究也在逐渐深入^[2]。分子生物技术的迅速发展和基因工程技术的应用促进了春兰的品种改良，给春兰育种提供了新思路、新方法、新途径^[3]。

2. WRKY转录因子研究进展

植物的生长发育依赖于基因调控，而转录因子在基因调控中发挥重要作用。转录因子（transcription factors, TFs），又称反式作用因子，是一类位于细胞核内，能够与真核基因启动子区域中的顺式作用元件发生特异结合，进而相互作用的蛋白质分子，其主要功能是激活或抑制基因的转录效应^[9]。转录因子包括DNA结合域（DNA binding domain）、转录调控域（Transcription regulation domain）、寡聚化位点（Oligomerization Site）和核定位信号区（Nuclear localization signal）四个功能区。

DNA结合域是一段能够使转录因子特异性识别并结合顺式作用元件的氨基酸序列，转录因子多以家族的形式存在与植物的基因中，同一转录因子家族的DNA结合域一般较为保守。根据DNA结合域的不同，可以将高等植物的转录因子分为多类家族，如MYB家族、bZIP家族、NAC家族、WRKY家族、AP2/ERFDB家族、bHLH家族等转录因子家族^[10]，其中WRKY转录因子是一类广泛存在于高等植物中的转录因子超级家族，因其N端含有高度保守的WRKYGQK基序而得名。WRKY蛋白通过特异性结合启动子区域的W-box来调控基因的表达，它参与到植物的许多生理过程的调控，包括生长、发育、应激信号传导或和其他转录因子间的互作调节^[11]。