非生物胁迫是制约植物产量和质量的重要环境因子。WRKY转录因子是植物中**的转录因子家族之一,在植物响应非生物胁迫中起着关键作用。然而,WRKY转录因子介导凤丹(Paeonia ostii)响应干旱胁迫的分子机制尚不清楚。
近日,我院陶俊教授团队在《Horticulture Research》发表了题为“PoWRKY71 is involved in Paeonia ostii resistance to drought stress by directly regulating light-harvesting chlorophyll a/b-binding 151 gene”的研究论文,揭示了转录因子PoWRKY71通过直接激活与光合作用相关基因PoCAB151的表达来调控凤丹耐旱性的分子机制。
该研究发现一个属于WRKY IIc类转录因子PoWRKY71,在干旱处理后的凤丹叶片中高表达、具有转录激活活性(图1A)。通过VIGS技术和烟草异源过表达等实验证明PoWRKY71正向调节凤丹耐旱性,且PoWRKY71沉默凤丹叶片的叶绿素含量和光合作用显著降低,ROS积累量显著上升(图1B)。对调控叶绿素生物合成和稳态相关基因筛选后发现,捕光叶绿素a/b结合蛋白基因PoCAB151表达在沉默植株中显著下调;运用酵母单杂、EMSA和双荧光素酶实验进一步验证发现PoWRKY71能直接结合PoCAB151启动子,并激活其表达(图1C)。通过VIGS技术和烟草异源过表达等实验证明PoCAB151正向调节凤丹叶绿体稳态和耐旱性。
综上所述,该研究揭示了PoWRKY71-PoCAB151调控凤丹耐旱性的新工作模型,为植物抗旱育种工作提供了重要参考。
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