凤丹是一种广泛种植的木本油料作物，其籽油中的α-亚麻酸含量高达40%，对人体健康大有裨益。干旱是制约凤丹在丘陵山区推广种植的主要环境因子，它轻则影响植株生长，重则导致植株死亡。WRKY是植物中最大的转录因子家族之一，在植物响应干旱胁迫中起着重要作用。然而，凤丹WRKY转录因子应答干旱胁迫的分子机制尚不清楚。

2023年9月，Horticulture Research上线了（Advance Access）扬州大学陶俊教授团队题为PoWRKY71 is involved in Paeonia ostii resistance to drought stress by directly regulating light-harvesting chlorophyll a/b-binding 151 gene研究论文。

为解析凤丹WRKY转录因子应答干旱胁迫的分子调控机制，本研究基于前期转录组筛选到一个正向调干旱胁迫的WRKY家族转录因子—PoWRKY71。研究发现， PoWRKY71表达受到干旱胁迫诱导，它定位于细胞核且具有转录激活活性。接着，基因的功能研究发现，在凤丹中瞬时沉默PoWRKY71能够显著降低植株耐旱性，并且转基因株系ROS积累量显著上升，叶绿素含量和光合作用显著降低；在烟草中过量表达PoWRKY71能够显著增强植株耐旱性，并且转基因株系ROS积累量显著下降，叶绿素含量和光合作用显著提高。进一步对调控叶绿素生物合成和稳态相关基因进行筛选后发现，捕光叶绿素a/b结合蛋白基因PoCAB151表达在沉默植株中显著下调；运用酵母单杂、EMSA和双荧光素酶实验明确PoWRKY71能够直接结合PoCAB151启动子，并激活其表达。此外，采用VIGS和过量表达技术鉴定了PoCAB151具有正向调控凤丹叶绿体稳态和耐旱性功能。

图1 PoWRKY71-PoCAB151调控凤丹的耐旱性

综上所述，该研究揭示了PoWRKY71-PoCAB151调控凤丹耐旱性的新工作模型，为植物抗旱育种工作提供了重要参考。

扬州大学园艺园林学院博士生栾雨婷为论文的第一作者，陶俊教授与赵大球教授为本文共同通讯作者，研究生陈子杰、方紫雯与美国普渡大学黄惺祺博士参与了该项研究工作。该研究得到了江苏省林草种质资源库、江苏现代农业（花卉）产业技术体系（JATS[2022]489）、江苏省重点学科等项目的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhad194

转自：“园艺研究”微信公众号

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