研究揭示，轉(zhuǎn)錄因子PoWRKY71調(diào)控鳳丹耐旱性的分子機(jī)制

非生物脅迫是制約植物產(chǎn)量和質(zhì)量的重要環(huán)境因子。WRKY轉(zhuǎn)錄因子是植物中**的轉(zhuǎn)錄因子家族之一，在植物響應(yīng)非生物脅迫中起著關(guān)鍵作用。然而，WRKY轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)鳳丹（Paeonia ostii）響應(yīng)干旱脅迫的分子機(jī)制尚不清楚。

近日，我院陶俊教授團(tuán)隊(duì)在《Horticulture Research》發(fā)表了題為“PoWRKY71 is involved in Paeonia ostii resistance to drought stress by directly regulating light-harvesting chlorophyll a/b-binding 151 gene”的研究論文，揭示了轉(zhuǎn)錄因子PoWRKY71通過直接激活與光合作用相關(guān)基因PoCAB151的表達(dá)來調(diào)控鳳丹耐旱性的分子機(jī)制。

該研究發(fā)現(xiàn)一個(gè)屬于WRKY IIc類轉(zhuǎn)錄因子PoWRKY71，在干旱處理后的鳳丹葉片中高表達(dá)、具有轉(zhuǎn)錄激活活性（圖1A）。通過VIGS技術(shù)和煙草異源過表達(dá)等實(shí)驗(yàn)證明PoWRKY71正向調(diào)節(jié)鳳丹耐旱性，且PoWRKY71沉默鳳丹葉片的葉綠素含量和光合作用顯著降低，ROS積累量顯著上升（圖1B）。對(duì)調(diào)控葉綠素生物合成和穩(wěn)態(tài)相關(guān)基因篩選后發(fā)現(xiàn)，捕光葉綠素a/b結(jié)合蛋白基因PoCAB151表達(dá)在沉默植株中顯著下調(diào)；運(yùn)用酵母單雜、EMSA和雙熒光素酶實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)PoWRKY71能直接結(jié)合PoCAB151啟動(dòng)子，并激活其表達(dá)（圖1C）。通過VIGS技術(shù)和煙草異源過表達(dá)等實(shí)驗(yàn)證明PoCAB151正向調(diào)節(jié)鳳丹葉綠體穩(wěn)態(tài)和耐旱性。

綜上所述，該研究揭示了PoWRKY71-PoCAB151調(diào)控鳳丹耐旱性的新工作模型，為植物抗旱育種工作提供了重要參考。

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