2025年1月，Horticulture Research在线发表了南京农业大学侯喜林/刘同坤团队题为BcWRKY25-BcWRKY33A-BcLRP1/BcCOW1 module promotes root development for improved salt tolerance in Bok Choy 的研究论文，揭示了BcWRKY33A通过调控BcLRP1 和BcCOW1 的表达，促进不结球白菜主根伸长和根毛形成的作用机制，提出了BcWRKY25作为盐胁迫响应因子，直接调控BcWRKY33A 在盐胁迫条件下表达的工作模式。
图1 BcWRKY33A 过表达促进不结球白菜根系伸长和根毛形成
通过DNA亲和纯化测序（DAP-seq）技术对BcWRKY33A下游结合基因进行预测，并通过酵母单杂点对点验证、双荧光素酶、EMSA等实验证明了BcWRKY33A可以直接结合BcLRP1 和BcCOW1 的启动子，从而调控其表达。进一步分析了BcLRP1 和BcCOW1 的表达模式和生物学功能，与35S:GFP 根系相比，35S:BcLRP1-GFP 根系的主根明显更长，侧根明显更短，侧根发育相关基因BcIAA18、BcIAA28、BcARF7和BcARF19 的表达受到抑制，表明BcLRP1在白菜根中的过表达可以增加主根长度，同时抑制侧根的形成。同时，与35S:GFP 根系相比，35S:BcCOW1-GFP 根系的根毛丰度更高，根毛发育相关基因BcSCN1、BcTIP1、BcGTL1 的表达显著上调，表明BcCOW1 在白菜根中的过表达可以促进根毛发育。
除此之外，探究了BcWRKY33A 上游潜在的调控因子。研究以BcWRKY33A 启动子为诱饵进行了酵母单杂文库筛选，发现3个蛋白（BraC03g016460.1、BraC03g045330.1和BraC03g041750.1）参与盐胁迫响应。利用酵母单杂点对点和双荧光素酶试验证实了BraC03g045330.1（BcWRKY25）结合BcWRKY33A 启动子，且BcWRKY25 的表达受到盐胁迫诱导，随处理时间延长，表达量显著上调，提示其在盐胁迫响应途径中的重要作用。
综上，这些结果有助于阐明BcWRKY25-BcWRKY33A-BcLRP1/BcCOW1模块在调控根系发育方面的作用机制，增进对植物耐盐机制的理解，为提高不结球白菜的耐盐性提出潜在的策略。
图2 BcWRKY33A 介导的不结球白菜根系发育的工作模型
南京农业大学毕业博士生王惠玉（现就职于北京农学院）为本文的第一作者，南京农业大学园艺学院白菜系统生物学实验室侯喜林教授和刘同坤教授为该论文的通讯作者。美国北卡罗来纳州立大学刘武生教授、南京农业大学园艺学院李英教授、肖栋博士和郑禹杉、王美云等研究生也参与了本项工作。该研究受到国家自然科学基金（32372698、32072575）、国家大宗蔬菜产业技术体系（CARS-23-A16）、江苏省研究生科研与实践创新项目（KYCX22_0752）、美国农业部国家粮食与农业研究所（NIFA）Hatch project等项目资助。
Hortic Res | 南农侯喜林教授团队在不结球白菜耐盐调控机制方面取得新进展
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