华中农业大学徐芳森课题组揭示WRKY转录因子调控甘蓝型油菜硼高效吸收的机制

来源：BioArt植物

近日， Plant Biotechnology Journal在线发表了华中农业大学资源与环境学院徐芳森教授课题组题为 Transcription factor BnaA9.WRKY47 contributes to the adaptation of Brassica napus to low boron stress by upregulating the boric acid channel gene BnaA3.NIP5;1 的研究论文。该研究系统解析了转录因子BnaA9.WRKY47通过直接上调甘蓝型油菜硼高效吸收转运基因BnaA3.NIP5;1的表达，从而提供油菜对低硼胁迫的抗性，为油菜硼营养的调控提供了重要的理论依据。

硼是植物必需的微量营养元素，甘蓝型油菜需硼多，对缺硼非常敏感，是我国油菜生长受限的主要原因之一。2016年该课题组在Plant, Cell & Environment报道了甘蓝型油菜硼高效基因BnaA3.NIP5:1的克隆，但其调控机制尚不清楚。目前国际上只报道了WRKY6参与缺硼反应，其分子机制仍有待挖掘。

该研究发现WRKY转录因子家族基因受缺硼诱导表达，在此基础上构建了BnaA9.WRKY47的CRISPR/Cas9突变体材料和35S启动的超表达材料，研究发现BnaA9.WRKY47突变体材料对缺硼更加敏感，硼含量降低；而超表达材料对缺硼的适应性增强，硼含量升高。与表型和硼含量相一致的是，低硼条件下，硼高效基因BnaA3.NIP5;1在BnaA9.WRKY47突变体中表达量下降，而在BnaA9.WRKY47超表达材料中表达量升高。通过酵母单杂、EMSA、烟草瞬时表达以及原位杂交等实验分析，证明BnaA9.WRKY47通过结合BnaA3.NIP5;1启动子区域的特异序列直接激活了BnaA3.NIP5;1的表达。由此，该研究首次证实转录因子BnaA9.WRKY47通过上调硼高效基因BnaA3.NIP5;1的表达，来提高油菜抗低硼胁迫能力的调控机制。

华中农业大学博士研究生冯英娜为本文的第一作者，徐芳森教授为通讯作者。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13288