華南植物園鐵皮石斛抗逆機制研究取得進展

　　鐵皮石斛（Dendrobium officinale Kimura et Migo）是蘭科（Orchidaceae）石斛屬（Dendrobium）多年生附生草本植物，是我國傳統名貴中藥材。

　　鐵皮石斛自然分布區域很廣，我國秦嶺淮河以南的大分布地區均有發現，野生狀態下的鐵皮石斛主要附生于樹干、巖石或蕨類等植物表面。從鐵皮石斛分布區域和生長環境來看，鐵皮石斛具有很強的抗脅迫能力，能耐多種逆境，既能耐零下10度以下的低溫，又能耐40度以上的高溫，還能耐極度干旱。為了解鐵皮石斛的抗逆機制，中國科學院華南植物園生物技術育種研究組從全基因組水平，對廣泛參與植物次級代謝和逆境脅迫應答等生物過程的WRKY轉錄因子家族進行研究，鑒定到63個DoWRKY轉錄因子，它們分別屬于group I-III及NG1-2五大亞家族，同一家族的成員基因結構相似，大部分DoWRKYs啟動子序列富含ABA響應元件和低溫誘導元件等逆境脅迫響應元件，部分DoWRKYs可被低溫誘導。

　　為分析WRKY轉錄因子的下游調控網絡，科研人員建立鐵皮石斛啟動子數據庫，根據WRKY轉錄因子綁定元件，鑒定WRKY候選靶基因，對啟動子區域至少含有三個W-box的候選靶基因進行GO分類和KEGG富集分析，結果發現，有部分靶基因與植物逆境脅迫響應有關：如乙烯合成途徑、抗壞血酸合成途徑和海藻糖合成途徑的基因，乙烯響應轉錄因子、NAC轉錄因子，脫水響應元件結合蛋白等。此外，研究人員發現23個與多糖合成相關的基因。這表明鐵皮石斛WRKY轉錄因子可能參與了鐵皮石斛對逆境脅迫的響應以及多糖生物合成代謝過程的調控。

　　相關研究成果發表在Scientific Reports上。