發現調控楊樹抗病性關鍵轉錄因子-光明日報-光明網

2020-11-30 光明數字報

    本報蘭州1月22日電 記者宋喜群、通訊員劉曉倩、張發起從中國科學院西北高原生物研究所獲悉，該所青藏高原植物適應與進化學科組羅克明研究員通過全基因組分析和數字表達譜篩選，得到可顯著提高楊樹對潰瘍病抗性的PtrWRKY89轉錄因子。該成果日前在線發表於《實驗植物學雜誌》。

    據介紹，WRKY轉錄因子是一類廣泛存在於植物中的轉錄因子家族，大量研究表明WRKY轉錄因子廣泛參與了植物脅迫反應、木質素形成、種子萌發等各種生理過程，尤其在植物抵抗病原微生物侵害的過程中扮演了十分重要的角色。WRKY轉錄因子不僅可以激活植物抗毒素和細菌水解酶類等基因的表達，還參與調控植物中抗病信號分子如水楊酸、茉莉酸的合成。目前，只有少量文獻報導了某些WRKY轉錄因子可以改變楊樹對病原菌的抗性，但是具體的調控機理還一無所知。因此通過分子生物學的方法弄清楊樹中WRKY轉錄因子在抗病途徑中的調控網絡對於將來通過基因工程的方法來篩選獲得楊樹抗病良種至關重要。

    本研究通過楊樹全基因組分析發現毛果楊基因組上存在至少100個WRKY基因。研究小組對100個楊樹WRKY成員進行了系統發育分析，分析發現楊樹WRKY轉錄因子家族廣泛參與了楊樹抗病抗逆的生理過程。研究小組篩選得到了PtrWRKY89轉錄因子，證明了其在抗病途徑中扮演的角色，並為找到其靶基因提供了線索。

    據介紹，該研究得到國家自然基金面上項目、國家轉基因重大項目、中國科學院「百人計劃」等項目的資助，該工作由西南大學姜淵忠、段豔嬌及西北高原所羅克明、張發起等研究人員合作完成。

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