麻类所科学家揭示苎麻次生细胞壁加厚与镉胁迫响应的交互作用

近日，中国农业科学院麻类研究所多年生麻类育种团队在《植物科学前沿杂志（Frontiers in plant science）》上发表了研究论文，系统研究了苎麻的WRKY基因家族，发现了次生细胞壁加厚与镉胁迫响应之间的交互作用机制，为进一步揭示苎麻WRKY蛋白在苎麻生长发育和胁迫反应中的作用提供借鉴，为苎麻分子遗传改良提供理论基础。

苎麻作为我国特色的多年生纤维作物，其纤维具有吸湿透气的特点。同时苎麻因生物量大、抗逆性强，具有修复重金属污染土壤功能，在植物修复中潜力巨大。WRKY转录因子是植物中最大的转录调控因子家族之一，参与植物生长发育的各个方面，特别是对非生物和生物压力的反应。

本研究共鉴定了60个苎麻的WRKY家族基因，72%分布于染色体的远端端粒区，根据系统进化可将其分为3个亚类7个小类。研究还对WRKY家族基因的基因结构、motif组成、与其他植物的同源性、靶基因的GO和KEGG、表达模式和蛋白互作网络进行了分析。表达分析显示大部分苎麻 WRKYs 在镉胁迫下表达量上升，尤其是BnGWRKY2、BnGWRKY15、BnGWRKY20、BnGWRKY50和BnGWRKY58。蛋白网络互作分析揭示BnGWRKY50 和 BnGWRKY58可能在次生壁增厚和镉胁迫响应的交互作用中起关键作用。

麻类所硕士研究生冯新康为论文第一作者，陈平副研究员为论文通讯作者。本研究得到中国农业科学院创新工程（CAAS-ASTIP-IBFC04）和国家麻类产业技术体系（CARS-16-E03）等项目的支持。

图1 苎麻WRKY基因家族进化树(A)、染色体分布及共线性分析(B)

图2基于同源基因的苎麻WRKY家族蛋白互作分析

原文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.812988/full