【科研进展】江元清实验室在转录因子同时调控ROS与SA研究中取得进展

2020年7月17日，Development期刊在线发表了西北农林科技大学生命科学学院江元清实验室的研究论文，题目为“WRKY55 transcription factorpositively regulates leaf senescence and defense response through modulating the transcription of genes implicated in ROS and SA biosynthesis inArabidopsis”。

活性氧（ROS）与水杨酸（SA）是调控叶片衰老与抗病性的两个重要因素。然而，它们的稳态平衡是否以及如何受到单一的转录因子的共同调控仍然知之不多。该研究发现，拟南芥WRKY55转录因子正调控ROS与SA的合成与稳态平衡，进而调控植物衰老以及对丁香假单胞杆菌番茄致病变种Pst DC3000的抗性。WRKY55在叶片衰老过程中上调表达，编码一个转录激活型蛋白，且定位于细胞核内。35S启动子介导的组成型与雌二醇介导的诱导型过表达WRKY55，会加速植物衰老进程，而突变体呈现相反的表型变化。RNA-seq分析诱导型WRKY55过表达与对照株系之间的差异表达基因，鉴定了1,448个差异表达的基因，其中包括1,157个在WRKY55的诱导型过表达株系中上调的基因。相应地，WRKY55的过表达株系中ROS与SA的含量较对照植株显著上升，而突变体表现出相反的变化。进一步通过体外凝胶迁移分析（EMSA）、体内染色质免疫共沉淀（ChIP-qPCR）和双荧光素酶报告基因分析，表明WRKY55通过结合多个下游靶标基因的含W-box元件的启动子片段，激活了呼吸爆发氧化酶同系物D（RbohD）、异分支酸合成酶1（ICS1）、PBS3和SAG13等基因的转录。RT-qPCR显示这些基因在wrky55突变体中表达降低，但在过表达WRKY55的转基因株系中的表达水平显著升高。遗传分析结果进一步验证了上下游调控关系。总之，该研究鉴定了一个新的同时正调控ROS与SA信号途径从而控制叶片衰老与抗病性的转录因子。

论文连接：https://dev.biologists.org/content/early/2020/07/16/dev.189647

编辑：黄海瀛
终审：马闯