木薯胁迫响应转录因子MeWRKY30通过激活AtERF24等靶基因增强拟南芥抗旱性的分子机制

为解决木薯(Manihot esculenta)在干旱胁迫下的产量损失问题，研究人员通过转录组分析鉴定到WRKY家族成员MeWRKY30。该基因通过直接结合AtERF24启动子的W-box元件，激活下游3,002个靶基因（包括AtNAC72、AtCAT2等），显著降低活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)积累，使转基因拟南芥表现出延迟开花和增强抗旱性，为作物抗逆育种提供了新靶点。

　　

热带主粮作物木薯(Manihot esculenta Crantz)对干旱异常敏感，而WRKY家族转录因子正是植物应对干旱的"分子开关"。有趣的是，当研究人员给木薯"断水"或喷洒脱落酸(ABA)时，有个叫MeWRKY30的基因表现格外活跃。把这个基因"搬家"到拟南芥后，这些"转基因住户"不仅比普通植株更能"抗旱"，还出现了"晚婚晚育"现象——开花和生殖发育明显延迟。

通过RNA-seq技术这个"基因显微镜"，科学家们发现MeWRKY30能调控3002个"下属基因"，其中包括大名鼎鼎的抗氧化基因AtCAT₂和关键转录因子AtERF24。更精彩的是，电泳迁移实验(EMSA)和双荧光素酶报告系统证实，MeWRKY30会像"磁铁"一样牢牢吸附在AtERF24启动子的W-box区域，直接"发号施令"激活其表达。这些发现不仅揭示了木薯抗旱的"分子密码"，更为培育"节水型"转基因作物提供了理论依据。