文献题目The transcription factorTaWRKY58coordinates growth and drought sensitivity in wheat by repressingTaLRRandTaBCS1发表期刊PLOS Genetics影响因子3.9物种小麦发表时间2026年4月发表单位四川农业大学蓝景科信提供DAP-seq技术服务主要研究内容小麦是全球核心粮食作物凭借其适应性强、产量高、易储存、加工用途广泛等突出优势发挥着不可替代的作用。小麦生育期常面临各类生物与非生物胁迫想要稳产增产必须平衡自身生长发育与逆境胁迫适应能力。WRKY转录因子是调控植物生长代谢与胁迫应答的关键元件广泛参与小麦抗逆与生长调控过程目前小麦WRKY基因家族中仅少数成员的生物学功能得到解析绝大多数家族基因的分子调控通路与作用机制仍缺乏系统阐释。。先前研究表明TaWRKY58参与小麦紫外胁迫、热胁迫、病原菌抗性及水杨酸合成等过程但该基因调控小麦生长与抗逆平衡的分子机制及下游靶基因仍未得到系统解析。本研究以小麦TaWRKY58为研究对象通过生物信息学分析、亚细胞定位观察及多胁迫表达模式检测明确TaWRKY58的基因分类特征、细胞核定位特性以及广谱胁迫诱导表达规律。TILLING突变体与TaWRKY58过表达转基因材料表型与生理鉴定结果表明TaWRKY58负调控赤霉素积累进而抑制小麦株高、推迟开花该基因仅特异性负调控小麦干旱响应通路对小麦赤霉病抗性、耐盐能力无明显调控作用。为解析TaWRKY58全基因组调控网络本研究利用DAP-seq筛选其DNA结合位点共得到754059个高置信结合峰显著富集于基因转录起始位点上游1kb近端启动子区域motif分析显示TaWRKY58依赖W-box元件识别靶序列。GO富集显示靶基因集中参与蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性、碳水结合等通路关联植株信号传导、能量代谢与逆境响应进程。qRT-PCR、EMSA与双荧光素酶实验进一步锁定TaLRR、TaBCS1为TaWRKY58下游核心靶基因且TaWRKY58可特异性结合两个靶基因启动子上W-box顺式元件并显著抑制二者的转录表达。遗传突变体生理试验证实干旱胁迫下TaLRR、TaBCS1表达显著上调两个突变体均对干旱高度敏感干旱处理后可溶性糖含量大幅下降、赤霉素含量显著降低。TaWRKY58通过分别抑制TaLRR、TaBCS1协同调控小麦株高与干旱敏感性。综上TaWRKY58作为转录抑制子形成一套完整调控模块通过协同调控信号通路与线粒体能量代谢精细权衡小麦生长发育和干旱胁迫适应的平衡关系。本研究为定向改良小麦、培育环境波动下产量稳定、抗逆优良的新品种提供理论基础与育种策略。图1.DAP-seq鉴定TaWRKY58的靶基因。ATaWRKY58结合峰在各基因组功能区域的分布情况。BTaWRKY58结合峰在转录起始位点TSS上下游1kb区间内的富集分布。C在TaWRKY58结合峰中从头挖掘得到的显著富集结合基序Motif1。DMotif1相对于结合峰中心的位置分布频率。E含Motif1靶基因中富集程度前十的分子功能GO分析。图2.TaWRKY58介导转录抑制的分子机制。AZ60时期野生型与Δtawrky58突变体穗轴中TaLRR、TaBCS1的相对表达量。BEMSA生物素标记探针及竞争实验设计示意图。CAlphaFold预测TaWRKY58与Motif1关键结合位点。DEMSA验证TaWRKY58结合TaLRR启动子。EEMSA检测TaWRKY58结合TaBCS1启动子及4种突变探针M1探针无结合条带。F双荧光素酶试验证明TaWRKY58抑制TaLRR启动子活性。G水稻原生质体中标准化荧光素酶比值LUC/REN证明TaWRKY58抑制TaLRR、TaBCS1启动子。蓝景科信核心服务体系涵盖DAP-seq、RNA-seq及ChIP-seq、ATAC-seq等组学技术同时配套EMSA、Dual-LUC、Y1H、ChIP-qPCR等下游验证方案并提供蛋白Pull-down、Y2H、Co-IP等全套蛋白互作服务。打造“组学检测—功能验证—互作分析”一站式转录因子研究解决方案全方位支撑科研工作高效推进