植物激素脫落酸（ABA）在蘋果種子萌發(fā)和幼苗早期發(fā)育過程中起著重要作用，是影響蘋果產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素之一。WRKY家族是植物中*的轉(zhuǎn)錄因子家族之一，在ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著重要作用。2019年6月1日，Horticulture Research在線發(fā)表了山東農(nóng)業(yè)大學(xué)郝玉金教授研究組題為“The MdWRKY31 transcription factor binds to the MdRAV1 promoter to mediate ABA sensitivity”的論文，初步揭示了蘋果WRKY轉(zhuǎn)錄因子響應(yīng)ABA的分子機制。

　　該研究通過RNA-seq測序技術(shù)，分析了受ABA誘導(dǎo)的相關(guān)基因的表達。結(jié)果顯示，MdWRKY31的表達水平明顯升高。通過實時熒光定量分析發(fā)現(xiàn)，MdWRKY31還受到模擬干旱PEG4000的誘導(dǎo)。不同物種的蛋白序列比對顯示MdWRKY31位于IIb組。此外，研究還表明MdWRKY31作為轉(zhuǎn)錄因子定位在細胞核中。將MdWRKY31在擬南芥、煙草、蘋果中過量表達，發(fā)現(xiàn)MdWRKY31能提高植株對于ABA的敏感性。此外，通過NBT染色、MDA含量、相對失水率、葉綠素含量以及ABA相關(guān)基因的表達分析，證實了MdWRKY31通過調(diào)控這些生理指標和相關(guān)基因表達水平參與ABA信號途徑。為了進一步探究MdWRKY31調(diào)節(jié)蘋果對ABA敏感性的分子機制，檢測MdWRKY31轉(zhuǎn)基因蘋果中ABA信號相關(guān)基因的表達水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)眾多基因發(fā)生了上調(diào)和下調(diào)，其中MdRAV1和MdRAV2表達水平在轉(zhuǎn)基因蘋果中明顯受到抑制。通過EMSA、酵母單雜交、Chip-PCR和GUS染色等實驗證明了MdWRKY31能結(jié)合到MdRAV1的啟動子上抑制其轉(zhuǎn)錄。進一步實驗表明MdRAV1可以結(jié)合到MdABI3和MdABI4的啟動子上抑制其表達進而參與ABA信號途徑。

　　西北農(nóng)林科技大學(xué)趙先炎博士為論文*作者，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)郝玉金教授和李媛媛副教授為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金和山東省自然科學(xué)基金優(yōu)青項目的資助。

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