GhWRKY41通过增强棉花光合能力赋予耐盐性的分子机制

本研究针对土壤盐渍化严重影响棉花产量与纤维品质的问题，揭示了WRKY转录因子GhWRKY41通过直接激活GhMPK3和GhLEA3表达，调控光合作用相关基因网络，从而维持盐胁迫下光合能力并增强棉花耐盐性的新机制，为耐盐棉花育种提供了重要基因资源与理论依据。

　　

棉花作为一种重要的纺织原料，其生产力和纤维质量却深受土壤盐碱化的严重影响。鉴定耐盐基因对于提升棉花的抗逆性至关重要，然而，将光合作用与叶绿素代谢同盐胁迫响应联系起来的分子机制仍不甚明了。本研究通过筛选对盐胁迫有响应的WRKY家族成员，鉴定出WRKY转录因子GhWRKY41是耐盐性的一个关键调控因子。功能验证表明，过量表达GhWRKY41能显著增强棉花和拟南芥的耐盐性，而敲低该基因则会增加棉花对盐胁迫的敏感性。研究发现，GhWRKY41能够直接结合并激活两个盐胁迫响应基因——GhMPK3和GhLEA3的表达。全转录组分析揭示，GhWRKY41及其在拟南芥中的同源物调控着一系列参与光合作用和盐胁迫响应的基因。尤为值得注意的是，敲低GhWRKY41会下调编码光系统反应中心蛋白的基因，从而损害盐胁迫下的光合能力。这些发现表明，GhWRKY41主要通过维持棉花在盐渍条件下较高的光合活性来增强其耐盐性。这项研究为理解棉花响应盐胁迫的复杂调控网络提供了新的见解，并为培育耐盐棉花品种提供了宝贵的遗传资源。