大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室揭示GsWRKY20調(diào)節(jié)植物抗旱的新機(jī)制
4月20日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊 (Journal of Experimental Botany) 在線(xiàn)發(fā)表了中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所院大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室羅曉博士的學(xué)術(shù)論文“Expression of wild soybean WRKY20 in Arabidopsis enhances drought tolerance and regulates ABA signalling”文章報(bào)道了GsWRKY20在ABA信號(hào)與角質(zhì)層合成途徑中的重要調(diào)節(jié)功能。
已有研究表明WRKY基因分別參與了非生物脅迫及發(fā)育調(diào)控，然而，WRKY基因通過(guò)調(diào)控植物的發(fā)育從而提高抗逆性則鮮有報(bào)道。劉寶輝課題組的羅曉博士在野生大豆中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)WRKY家族成員GsWRKY20，研究表明GsWRKY20一方面通過(guò)增強(qiáng)氣孔對(duì)ABA開(kāi)度的敏感性、促進(jìn)植物在受到干旱脅迫時(shí)氣孔關(guān)閉，減少依賴(lài)于氣孔的水分的喪失；另一方面GsWRKY20蛋白定位于細(xì)胞核、具有轉(zhuǎn)錄激活功能，作為轉(zhuǎn)錄激活子提高了蠟質(zhì)合成關(guān)鍵基因表達(dá)，促進(jìn)蠟質(zhì)合成，使植物合成較厚角質(zhì)層，減少非依賴(lài)于氣孔的水分的喪失，同時(shí)KCS2、CER1、CER3、CER8和LACS2等蠟質(zhì)調(diào)控的上調(diào)表達(dá)將負(fù)調(diào)氣孔密度。此外GsWRKY20促進(jìn)了負(fù)調(diào)ABA信號(hào)的AtWRKY40，ABI1和ABI2等基因的表達(dá)，抑制了正調(diào)ABA信號(hào)的ABI5，ABI4和ABF4等基因的表達(dá)，降低種子萌發(fā)對(duì)ABA的敏感性，因此ABA介導(dǎo)的種子萌發(fā)與ABA調(diào)節(jié)的氣孔關(guān)閉可能是兩條不同的信號(hào)通路。
文章的第一作者羅曉博士2012年畢業(yè)于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)植物分子生物學(xué)系并獲得博士學(xué)位，現(xiàn)擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室助理研究員。
掃描電鏡與透射電鏡顯示GsWRKY20促進(jìn)蠟質(zhì)晶體合成，形成更厚角質(zhì)層
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