考研四川大学，考研四川大学有多难
由于大部分土壤游离态磷含量较低，植物时常遭受磷饥饿威胁。为了提高磷饥饿耐受能力，植物演化出了一系列的适应机制，如改变根形态和结构、合成和积累花青素、分泌磷酸酶和有机酸、加强磷元素吸收及体内再循环等。这些过程涉及的转录重编程受到了以PHR1为代表的Myb-cc家族转录因子的严密监控。然而多年生木本植物，如杨树，响应磷饥饿的分子调控机制尚不明确。
近日，四川大学生命科学学院刘建全教授团队在Plant Physiology发表了题为“PtoWRKY40 interacts with PtoPHL3 to regulate the phosphate-starvation response in poplar”的研究论文，揭示了转录因子PtoWRKY40与PtoPHL3相互作用调控杨树磷饥饿响应的分子机制。
WRKY转录因子WRKY40是植物病菌入侵响应和非生物胁迫响应的负调控因子。该研究通过分析毛白杨磷饥饿处理前后的转录组，发现毛白杨PtoWRKY40的表达水平在磷饥饿胁迫下受到了显著下调，且其蛋白含量在磷饥饿后减少。转基因实验证明PtoWRKY40负调控杨树低磷耐受能力。酵母双杂筛库发现，PtoWRKY40可和PHR1-like转录因子PtoPHL3发生互作。体内外生化实验表明，这种相互作用会导致PtoPHL3无法结合杨树磷转运蛋白基因PtoPHT1s启动子上的P1BS顺式作用元件，从而无法激活这些基因的表达。另外，PtoWRKY40也可以直接结合PtoPHT1s启动子上的W-box元件而抑制下游基因的表达。
图1. PtoWRKY40-PtoPHL3功能模块调控杨树磷饥饿胁迫的模式
综上所述，该研究提出了一个新的由PtoWRKY40-PtoPHL3功能模块介导的磷饥饿响应转录调控模式，这一机制可保证杨树在复杂的土壤环境中摄取磷和维持磷稳态，补充回答了杨树如何适应不同磷丰度土壤的生物学问题，扩展了对植物磷饥饿响应过程转录调控机制的认识。
四川大学姜渊忠副研究员和刘建全教授为本论文通讯作者，已毕业博士陈宁宁和同少飞及四川大学杨健副研究员为论文的第一作者。本研究得到国家自然基金、国家重点研发计划项目、中央高校基础科研基金和中国博士后科学基金等项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plphys/kiac404
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