农业生物技术学报

作者：刘洋, 白裔凡, 汤梦, 周晶晶, 司红起, 蔡华

单位：1 滁州学院 生物与食品工程学院,滁州 239000;2 安徽农业大学 农学院,合肥 230000

关键词：小麦木聚糖酶抑制剂(TaXIs),转录因子,酵母单杂交,TaWRKY33,

基金：安徽省高校自然科学研究重点项目(2022AH051088); 安徽省高校自然科学研究重大项目(2023AH040223); 国家产业技术体系-小麦体系(CARS-03); 滁州学院科研启动基金(2022qd50)

普通小麦木聚糖酶抑制剂(Triticum aestivum xylanase inhibitors, TaXIs)能够抑制禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum) GH11家族木聚糖酶的活性及其诱导的细胞坏死,但其转录调控机制尚不明确。本研究以小麦品种'安农1589'为材料,克隆TaXI-Ⅲ基因的启动子序列,采用PlantCARE数据库分析其顺式作用元件。以TaXI-Ⅲ启动子片段为诱饵,通过酵母单杂交筛选其互作转录因子,并通过点对点酵母单杂交、双荧光素酶报告系统及GUS组织染色实验验证转录因子与启动子的结合特异性。结果表明,本研究成功克隆了TaXI-Ⅲ上游2 138 bp启动子序列,其上含有茉莉酸响应、生物和非生物胁迫响应、MYB及MYC结合位点等顺式作用元件。以pHis-TaXI-Ⅲpro为诱饵载体,在添加120 mmol/L 3-AT (3-amino-1,2,4-triazole)的条件下筛选小麦cDNA文库,共获得4个候选转录因子,分别为TaMYB30、TaPIEP1、TaTGA1a和TaWRKY33。其中,TaWRKY33被证实能够与TaXI-Ⅲ启动子中的W-box元件结合并调控基因表达。qPCR分析结果表明,TaWRKY33与TaXI-Ⅲ在茉莉酸甲酯和禾谷镰刀菌处理下呈现共表达模式;且在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过表达TaWRKY33能增强植株对禾谷镰刀菌的抗性。以上结果表明,TaWRKY33可能通过结合TaXI-Ⅲ启动子中的W-box并依赖茉莉酸信号途径激活基因表达,从而增强对禾谷镰刀菌的抗性。本研究为进一步揭示TaXI-Ⅲ基因的转录调控机制提供了重要参考信息。

来源：2026年第5期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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