MdPHYB2-MdPIF1 �？橥ü骺� MdWRKY71 表达介导 ALA增强的苹果耐盐性
2025-10-27 来自: 南京云顶集团官网生物科技有限公司 浏览次数:343
研究配景 ╱
5-氨基乙酰丙酸（ALA）作为一种新型植物生长物质 ，能显著提高植物耐盐性。我们先前利用转基因的苹果离体叶片、未生根植株和愈伤组织细胞研究发明 ，转录因子MdWRKY71可以转录激活MdSOS2、MdNHX1、MdCLC-g、MdSOD1、MdCAT1和MdAPX1等基因表达 ，通过调控Na+/Cl−平衡和氧还平衡来提高苹果耐盐性。本研究则利用MdWRKY71转基因苹果生根植株进一步证实 ，过表达(OE-)MdWRKY71可增强耐盐性 ，滋扰表达(RNAi-)MdWRKY71则削弱苹果耐盐性；外源ALA可以进一步增强MdWRKY71过表达效应 ， 同时缓解RNAi抑制效应。
研究内容 ╱
1. MdWRKY71介导ALA提高苹果生根植株的耐盐性
利用转基因苹果生根植株研究发明 ，非盐胁迫下差别基因型植株生长差别不大；200 mM NaCl胁迫下 ，OE-MdWRKY71叶片褐化减轻、RNAi植株越发敏感。OE-MdWRKY71植株和ALA处理可以维持较高的叶片相对含水量、叶绿素含量、净光合速率（Pn） ，降低MDA含量；同时将优先将Na?、Cl-截留在根中 ，而不影响K?、NO3-向地上部运输 ，因而 ，降低叶片Na?/K?和Cl-/NO3-比值 ，提升整株耐盐性。
2. MdWRKY71结合MdPIP2;1、MdTIP1;4与MdVHA-d1基因启动子并激活其转录活性
前期研究发明 ，ALA与MdWRKY71通过上调MdNHX1和MdCLC-g表达增进Na?和Cl?区隔至液泡中。本研究显示 ，它们还能改善盐胁迫下叶片相对含水量 ，故推测MdWRKY71和ALA可能调控V-H?-ATPase（VHA）和水通道卵白（AQP）基因表达 ，以维持液泡膜功效与水分稳态 ，从而增强耐盐性。剖析苹果基因组42个MdAQP和27个MdVHA的启动子发明 ，有17个MdAQP和14个MdVHA启动子含MdWRKY71结合的W-box。NaCl+ALA处理下 ，仅MdPIP2;1、MdTIP1;4、MdSIP1;1/1;2及11个MdVHA被显著诱导。OE-MdWRKY71上调其中7个基因 ，RNAi则抑制之。LUC、Y1H和EMSA证实 ，MdWRKY71直接结合MdPIP2;1、MdTIP1;4与MdVHA-d1启动子W-box并激活其表达 ，从而揭示了ALA通过MdWRKY71转录调控盐胁迫下苹果叶片水分平衡与液泡膜功效的分子机制。
3. MdPHYB2正向而MdPIF1负向调控ALA增强的苹果愈伤组织和烟草耐盐性
我们在ALA诱导苹果花青苷积累历程中发明 ，MdPHYB2与MdPIF1在细胞核中爆发卵白互作 ，解除MdPIF1对MdWRKY71的转录抑制。本研究中 ，NaCl和ALA上调MdPHYB2表达 ，同时抑制MdPIF1表达。MdPHYB2和MdPIF1划分转化‘王林’愈伤和烟草植株的实验标明 ，MdPHYB2是介导ALA提高苹果耐盐性的正调控因子 ，而MdPIF1是负调控因子。
4. MdPIF1结合并抑制MdSOS2和MdSOS3的启动子
由于MdSOS1、MdSOS2和MdSOS3的启动子中均包括PIF结合位点E-box（CANNTG） ，并且它们的表达在OE-MdPIF1愈伤组织中下调 ，用LUC、Y1H和EMSA证实 ，MdPIF1能特异结合并抑制MdSOS2/3启动子。
综合本研究与前文（Li等 ，2025)结果 ，作者提出一个MdPHYB2-MdPIF1-MdWRKY71级联调控模型：盐胁迫下 ，ALA增强MdPHYB2表达并抑制MdPIF1表达 ，解除MdPIF1对MdWRKY71及MdSOS2和MdSOS3的转录抑制。MdWRKY71增进液泡膜H?-ATPase基因（MdVHA-d1）、卵白激酶基因（MdSOS2）、盐离子运输基因（MdNHX1和MdCLC-g）、抗氧化酶基因（MdSOD1、MdCAT1和MdAPX1）和水通道卵白基因（MdPIP2;1和MdTIP1;4）转录激活 ，维护液泡膜功效 ，增进盐离子截留于根系 ，减少向地上部积累 ，提高抗氧化酶活性 ，并维持叶片水分平衡 ，进而加入ALA提高的苹果耐盐性（图5）。本研究为解析ALA改善植物耐盐性提供了新见解 ，为苹果耐盐性改良提供新的候选基因。
