鋁毒害是限制酸性土壤作物生長的主要因子。水稻是最抗鋁的禾谷類作物，解析其抗鋁毒的分子基礎(chǔ)，一方面可揭示植物抗鋁毒機(jī)制的重要機(jī)制，同時(shí)也可為通過分子遺傳途徑改良培育抗鋁新品種提供重要的理論依據(jù)。我們?cè)诜治隹逛X性不同水稻的品種的基因芯片時(shí)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄因子OsWRKY22在不同水稻品種中均能夠快速響應(yīng)鋁毒，而OsWRKY22的T-DNA插入突變體對(duì)鋁非常敏感，并且突變體根系鋁誘導(dǎo)檸檬酸分泌量顯著降低，編碼檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因OsFRDL4的表達(dá)量也顯著降低，而突變體的回復(fù)株系能夠恢復(fù)其對(duì)鋁響應(yīng)的表型；我們通過Y1H、 EMSA、ChIP等試驗(yàn)，證明了OsWRKY22通過與OsFRDL4的啟動(dòng)子區(qū)域中富含W-box的區(qū)域結(jié)合調(diào)控OsFRDL4的表達(dá)及由此產(chǎn)生的檸檬酸分泌。有意思的是：之前報(bào)道的轉(zhuǎn)錄因子ART1通過調(diào)控31個(gè)基因的表達(dá)而影響水稻鋁的耐性，而本研究中OsWRKY22轉(zhuǎn)錄因子僅調(diào)控OsFRDL4的表達(dá)而不影響其他ART1調(diào)控基因的表達(dá)，說明在水稻鋁耐性機(jī)制中，除了鋁誘導(dǎo)檸檬酸分泌機(jī)制外，OsWRKY22還存在著相互獨(dú)立于ART1的鋁耐性調(diào)控機(jī)制。該成果于4月15日在線發(fā)表于New Phytologist上（IF5years=7.857）。李鴿子博士生為論文第一作者，鄭紹建教授為通訊作者。該工作受國家自然科學(xué)基金國際合作重點(diǎn)項(xiàng)目的資助并與日本岡山大學(xué)Jian Feng Ma教授實(shí)驗(yàn)室合作完成。
Li GZ, Wang ZQ, Yokosho K, Ding B, Fan W, Gong QQ, Li GX, Wu YR, Yang JL, Ma JF, Zheng SJ*. 2018. Transcription factor WRKY22 promotes aluminum tolerance via activation of OsFRDL4 expression and enhancement of citrate secretion in rice (Oryza sativa L.). New Phytologist. DOI: 10.1111/nph.15143
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