New phytologist | 吉林大学团队发现OsWRKY1 介导液液相分离调控水稻耐盐碱胁迫的分子机制

盐碱胁迫对水稻造成离子毒害和酸碱危害，严重制约产量，但其感知逆境信号及转录调控的分子机制尚不明确。本文研究发现水稻WRKY转录因子OsWRKY1是耐盐碱性的核心负调控因子，敲除该基因可显著提升耐盐碱性，过量表达则增加敏感性。通过诱导转录组分析和DNA亲和纯化测序，证实OsWRKY1直接抑制离子转运、养分吸收、渗透调节和氧化还原稳态相关基因。盐碱胁迫下，OsWRKY1在细胞核内依赖其内在无序区域IDR1发生液液相分离，该区域是其发挥转录抑制功能所必需。盐碱胁迫特异性诱导β-1,3-葡聚糖酶OsGH17与OsWRKY1结合，OsGH17直接结合IDR1区域，减弱OsWRKY1与DNA的结合能力并减少凝聚体形成，从而解除对下游基因的转录抑制。遗传上位分析表明，OsWRKY1与OsGH17参与同一通路，且OsWRKY1处于上位。结论揭示了一种全新机制：β-1,3-葡聚糖酶通过调控发生液液相分离的转录抑制因子，促进逆境响应基因表达，为解析植物适应盐碱环境提供了新思路。