《Plant Breeding》：WRKY Transcription Factor Family in Maize (Zea mays) Stress Resistance: A Systematic Review
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本综述系统评估了2020-2023年间玉米WRKY转录因子在抗逆性中的研究进展。文章揭示了该领域存在显著的物种偏向性（87.5%研究集中于玉米）、方法论局限（仅25%研究采用CRISPR/Cas9或单细胞RNA测序等先进技术）和发表偏倚（83.3%功能验证研究报道阳性结果）。作者呼吁未来应加强多组学整合、田间验证及跨物种比较研究，以推动WRKY策略在农业生产中的可靠应用。
WRKY转录因子：玉米抗逆性的核心调控网络
摘要
WRKY转录因子作为植物特异的调控蛋白，其保守的WRKY结构域和锌指基序使其能够特异性结合靶基因启动子区的W-box顺式元件，从而在植物应对环境胁迫中发挥核心作用。本文通过系统性综述2020-2023年间16项相关研究，揭示了玉米WRKY研究在物种分布、研究方法和技术应用等方面的现状与挑战，为未来作物抗逆改良提供了重要参考。
1 引言
WRKY家族是植物中研究最为深入的转录因子家族之一，不仅参与干旱、盐碱、病原侵染等胁迫响应，还调控植物的生长发育过程。作为全球产量最大的谷类作物，玉米约占总谷物产量的40%，但其生产正面临气候变化带来的严峻挑战。因此，解析WRKY转录因子在玉米抗逆性中的作用机制，对通过分子育种提升作物适应性具有重要意义。
近年来，随着二代测序、CRISPR/Cas9基因编辑和单细胞转录组等技术的快速发展，WRKY基因家族的功能解析进入了新阶段。然而，现有研究存在明显局限：多数研究聚焦于单个基因或特定胁迫条件，缺乏对家族整体调控网络的认识；研究方法差异较大，导致结果难以直接比较；且高水平期刊更倾向于发表阳性结果，可能造成对WRKY应用潜力的高估。
2 材料与方法
本研究遵循PRISMA指南，系统检索了中英文数据库（包括Web of Science、PubMed、CNKI等），时间跨度为建库至2025年4月。检索策略采用组合关键词：("WRKY" OR "转录因子") AND ("玉米" OR "Zea mays") AND ("胁迫" OR "抗性")等。经过严格筛选，最终纳入16项符合标准的研究。
数据提取采用标准化表格，涵盖文献计量学特征、研究设计、生物学特征等方法学细节。研究质量采用改良版Newcastle-Ottawa量表进行评估（总分10分）。鉴于研究间存在高度异质性，本研究仅进行定性合成，未进行定量荟萃分析。
3 结果
3.1 研究概况
16项纳入研究的时间分布为：2020年4项、2021年8项、2022年和2023年各2项。地域分析显示，中国研究团队主导了该领域（75%），巴基斯坦占12.5%，菲律宾-日本和美国-中国合作各占6.25%。
3.2 研究方法分布
功能验证研究占比最高（37.5%，6/16），全基因组分析次之（25%，4/16）。单细胞RNA测序（scRNA-seq）和CRISPR/Cas9基因编辑各占12.5%，但两者合计仅占全部研究的25%。传统方法（如转基因、突变体分析等）仍占主导地位（75%）。
3.3 功能验证结果
6项功能验证研究中，5项报道了正向调控作用（ZmWRKY79和ZmHsf28增强抗旱性；ZmWRKY65提升多重抗性；ZmWRKY86和SbWRKY30改善耐盐/旱性），仅1项研究（ZmWRKY114）报道了负向调控。这种5:1的比例强烈暗示存在发表偏倚。
3.4 物种分布与知识缺口
玉米研究占绝对优势（87.5%），高粱仅占12.5%，而小麦、水稻等重要谷物完全缺失。田间验证研究严重不足（仅2项），多组学整合研究则为零。这些缺口严重限制了研究成果向农业应用的转化。
4 讨论
4.1 发表偏倚与科学可靠性
功能验证研究中阳性结果占比高达83.3%，显著高于统计学预期。进一步分析发现，阳性结果与期刊影响因子呈正相关（r = 0.67, p = 0.045），表明高水平期刊更倾向于发表"成功"的研究。这种偏倚可能源于：期刊的发表偏好、实验设计的优化选择以及研究者的确认偏误。这不仅影响科学界的认知，也可能导致对WRKY应用前景的误判。
4.2 方法学进展与农业转化
先进方法（如CRISPR/Cas9、scRNA-seq）与高影响因子期刊发表显著相关（r = 0.73, p < 0.001），但其应用比例仍低。这些技术能提供更精确的机制解析：CRISPR/Cas9可实现精准基因编辑，直接用于育种实践；scRNA-seq能揭示细胞类型特异的表达模式，这是传统批量测序无法实现的。
最突出的转化障碍是田间验证的缺乏（仅12.5%）。实验室条件下的优良表现，未必能在真实的农田环境中重现，因为后者涉及更复杂的环境互作、土壤变异性和栽培管理措施。
4.3 物种多样性与比较基因组学
研究高度集中于玉米，严重限制了WRKY功能的进化保守性分析和跨作物应用潜力。小麦、水稻等主要谷物中WRKY研究的缺失，使我们难以判断哪些调控机制是谷物共有的，哪些是物种特异的。通过比较基因组学分析共线性关系，以及功能互补实验验证直系同源基因的功能保守性，将有助于识别最具应用前景的靶点。
5 结论与展望
本研究首次对玉米WRKY转录因子抗逆性研究进行了系统评估，揭示了当前研究的优势与不足。尽管WRKY基因在作物抗逆改良中展示巨大潜力，但物种局限性、发表偏倚和田间验证缺乏等问题制约了其实际应用。
未来研究应着力于：拓展重要谷物物种的比较研究；加强田间尺度的验证；采用多组学整合策略解析WRKY调控网络；并重视负向调控机制的研究。同时，需要建立公私合作伙伴关系促进技术转化，加强国际协作确保资源公平获取，最终使WRKY研究不仅能发表高水平论文，更能真正服务于全球粮食安全。
