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OsWRKY18转录因子调控水稻盐胁迫响应的分子机制及其在离子平衡中的作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Plant and Cell Physiology 4.0
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盐胁迫严重制约水稻生长和产量,而WRKY转录因子(TFs)在植物逆境响应中的作用尚未完全阐明。来自国内的研究团队通过生物信息学分析、基因编辑(CRISPR/Cas9)和酵母单杂交等技术,发现OsWRKY18通过直接调控OsHKT1;5等靶基因维持Na+ 稳态,激活ABA信号通路和渗透调节网络,显著增强水稻耐盐性。该研究为作物抗逆育种提供了新靶点。
盐胁迫是导致水稻减产的主要非生物胁迫之一。WRKY家族转录因子(Transcription Factors, TFs)作为植物逆境响应的关键调控元件,其在水稻耐盐性中的具体机制仍待揭示。本研究聚焦具有转录激活活性的OsWRKY18,通过生物信息学分析发现其含有与其他耐盐WRKY TFs相似的保守基序。表达谱显示该基因在根组织中特异性高表达,且受盐胁迫显著诱导。亚细胞定位实验证实OsWRKY18定位于细胞核,免疫染色进一步揭示其在根中柱组织富集。
利用CRISPR/Cas9技术构建的oswrky18突变体表现出盐敏感表型:地上部Na+
过量积累、生长受阻。转录组测序和qRT-PCR分析表明,OsWRKY18通过调控OsHOX22、OsSALP1、OsNHX4等基因参与脱落酸(Abscisic Acid, ABA)信号转导和渗透调节。尤为关键的是,酵母单杂交实验证实OsWRKY18能直接结合OsHKT1;5启动子——该基因编码的Na+
转运蛋白对维持离子平衡至关重要。这些发现系统解析了OsWRKY18通过"核内调控-靶基因激活-离子稳态"分子模块增强水稻耐盐性的新机制,为分子设计育种提供了理论依据。
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