生态农业研究所鉴定首个玉米植保素代谢调控因子

2018-01-02 15:06:41 作者:生态农业研究所 来源:农学院


  近日,Journal of Experimental Botany在线发表了我校生态农业研究所王强教授为通讯作者的题为“ZmWRKY79 positively regulates maize phytoalexin biosynthetic gene expression and is involved in stress response”的研究论文,2016级博士研究生傅竞也为第一作者,我校为唯一署名单位。该文报道了首个玉米植保素代谢调控因子ZmWRKY79,该转录因子通过直接结合玉米植保素生物合成基因启动子进而正调控其基因表达,从而参与玉米对病原菌胁迫的响应。
  
  植保素为植物受到病原菌侵染后产生的具有物种特异性的次生代谢产物,具有广谱抑菌活性,积极参与植物的生物防御响应。在病原菌诱导下,玉米可积累萜类植保素用于抵御病原菌侵染。文中通过基因表达分析表明,ZmWRKY79能够被禾谷镰孢菌侵染、植物激素处理及多种胁迫诱导表达。玉米原生质体中过表达ZmWRKY79使得玉米植保素、茉莉酸和乙烯生物合成基因的表达水平升高,同时还能增强抗氧化酶基因表达。通过玉米原生质体中瞬时过表达和RNAi,以及酵母单杂交、EMSA和ChIP-qPCR分析发现ZmWRKY79通过结合玉米植保素代谢基因启动子的W-box或WLE顺式元件进而调控其基因表达。进一步通过本氏烟草瞬时过表达发现ZmWRKY79使得活性氧减少,提高对纹枯病病原菌立枯丝核菌的抗性。该研究结果表明,ZmWRKY79调控玉米植保素的生物合成,其通过参与激素代谢或信号转导及活性氧清除,在植物胁迫响应中发挥着广泛作用。
  
  该论文受国家自然科学基金面上项目和四川省“千人计划”青年人才项目资助。Journal of Experimental Botany为植物科学领域知名期刊,2017年影响因子5.83。
    
生态农业研究所鉴定首个玉米植保素代谢调控因子。

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