核内NPR1通过对WRKY转录因子的转录调控来调节水杨酸/茉莉酸信号交叉对话

《Planta》：Nuclear NPR1 modulates salicylic acid/jasmonic acid crosstalk via transcriptional control of WRKY transcription factors

　　

摘要

主要结论

NPR1在调节水杨酸/茉莉酸串扰中具有核内功能，通过激活特定的WRKY转录因子来抑制茉莉酸途径，其机制可能部分是通过减少ORA59的积累来实现的。

摘要

植物激素水杨酸（SA）和茉莉酸（JA）是植物防御的主要调节因子。它们可以拮抗彼此的活性，从而实现优化的防御反应。SA的主要调控因子NPR1是SA/JA串扰中的关键角色，尽管NPR1介导的SA/JA串扰机制仍仅被部分理解，尤其是在茉莉酸途径中受乙烯协同调控的ERF分支方面。在此，我们利用几种拟南芥npr1突变体变体研究了NPR1在SA/JA串扰中的功能。使用仅表达胞质NPR1的NPR1-HBD和npr1-nls品系进行测定，揭示了NPR1在SA/JA串扰中具有核内作用。对表达在Cys⁸²或Cys²¹⁶残基处发生突变的NPR1的品系进行RNA-seq分析，这些品系中JA途径的抑制受损，而SA途径的诱导大部分保持完整，鉴定出32个与Col-0相比表达降低的SA响应基因，其中包括四个WRKY转录因子基因。在这些基因中，WRKY53和WRKY70能够在原生质体系统中抑制由ORA59（JA途径ERF分支的主要调控因子）诱导的JA标记基因PDF1.2的表达。其他SA诱导型WRKY（WRKY50、WRKY54、WRKY63和WRKY67）同样抑制了ORA59诱导的PDF1.2表达，这首次将WRKY63和WRKY67牵涉到SA/JA串扰中，并证实了先前关于其他WRKY转录因子作用的报道。进一步研究表明，WRKY53和WRKY67在原生质体中能够减少ORA59蛋白的积累。因此，我们的研究表明NPR1可以通过转录激活编码特定JA抑制型WRKY转录因子的基因，在细胞核内调节SA/JA串扰。