植物抗非生物胁迫

中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室张劲松/陈受宜研究团队与先正达北京创新中心陈希团队研究发现大豆提高抗旱性的新机制

WRKY转录因子在多种非生物胁迫下发挥重要作用。已有研究表明，大豆GmWRKY54可以提高转基因拟南芥的抗逆性。来自中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室的张劲松/陈受宜研究团队与先正达北京创新中心陈希的团队合作，构建了大豆转基因植株，并进一步研究了GmWRKY54在干旱胁迫下的作用和生物学机制。他们证明了GmWRKY54由组成启动子(pCm)或干旱诱导启动子(RD29a)驱动表达，并能带来耐旱性。他们通过RNA-seq测序发现，GmWRKY54是一种转录激活因子，它能影响大量与胁迫相关的基因。GO富集和共表达网络分析，以及生理参数的分析也进一步证明了GmWRKY54通过增强气孔闭合来减少水分损失，从而使大豆具有抗旱性。GmWRKY54直接与PYL8、SRK2A、CIPK11、CPK3等基因的启动子区域结合并激活它们。因此也证明了GmWRKY54通过ABA和Ca2+信号通路来发挥其功能。GmWRKY54与其他调节ABA通路下游基因的WRKY蛋白不同，它在上游激活ABA受体和SnRK2激酶。综上，该研究揭示了GmWRKY54在抗旱性中的作用，进一步调控该基因可以提高大豆和其他豆类作物在不利环境条件下的生长和产量。

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