AtWRKY53通过介导气孔运动负调控植株抗旱性

WRKY家族是一个转录调控因子大家族，在拟南芥中拥有74个成员。WRKY家族各成员参与多种生命活动，在植物的生长发育和耐逆抗病过程中都发挥着极其重要的调控作用。AtWRKY53是拟南芥WRKY基因家族第III组成员。目前已有报道指出AtWRKY53在调控植物衰老和生物胁迫方面起着重要作用。干旱是限制农作物增产的一个重要环境因子之一。尽管如此，植物对干旱耐受性的潜在分子机制却仍不清楚。

版纳植物园余迪求研究团队通过研究发现干旱胁迫能诱导提高拟南芥WRKY53的mRNA水平和蛋白水平。进一步的表型分析发现，与野生型植株相比，高表达植株对干旱胁迫更为敏感，气孔运动测试及ABA含量测定结果表明高表达植株气孔关闭受限与ABA信号无关。进一步分析发现高表达植株气孔保卫细胞中过氧化氢含量减少而苹果酸含量增加，定量PCR结果显示过氧化氢酶CAT2，CAT3以及淀粉降解酶QQS基因的表达明显高于野生型植株，染色体免疫共杂交实验结果表明AtWRKY53转录因子可以结合到QQS基因的启动子区域。以上结果表明高表达AtWRKY53通过降低保卫细胞中过氧化氢含量以及提高苹果酸含量来促进气孔开放，从而导致AtWRKY53植株对干旱敏感。

该成果以为Activated expression of AtWRKY53 negatively regulates drought tolerance by mediating stomatal movement题发表在Plant Cell Reports上。

图1. AtWRKY53高表达株系气孔中的过氧化氢含量和淀粉含量降低

a. 高表达植株和野生型植株中的ROS含量测定； b. 高表达植株和野生型植株保卫细胞内ROS含量荧光强度测定；c. 高表达植株和野生型植株保卫细胞内淀粉含量测定；d. 高表达植株和野生型植株保卫细胞内malate含量测定。