低温胁迫是限制牡丹生长发育、地理分布及观赏品质的主要非生物胁迫因子之一,尤其对中原地区露地栽培牡丹的越冬存 活和春季萌发造成严重影响。转录因子复合体介导的转录级联调控是植物响应低温胁迫的核心分子机制,其中ZAT(Zinc Finger of Arabidopsis thaliana)和WRKY家族转录因子在植物抗寒调控网络中发挥关键作用,但牡丹中PsZAT10与PsWRKY25是否形成复合体参 与低温响应及其调控机制尚未明确。本研究以抗寒牡丹品种‘紫斑牡丹’为实验材料,通过基因克隆、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、 酵母双杂交、双分子荧光互补(BiFC)、电泳迁移率变动分析(EMSA)、染色质免疫沉淀(ChIP)及转录组测序等技术,系统探究 PsZAT10-PsWRKY25复合体调控牡丹低温响应的转录级联反应机制。结果表明:PsZAT10和PsWRKY25基因均受低温胁迫显著诱导表达, 且两者在细胞核内发生物理相互作用形成异源二聚体;该复合体可特异性结合到冷响应基因(COR genes)及抗逆相关基因启动子 的顺式作用元件上,调控其转录表达;转录组测序筛选出1287个受该复合体调控的差异表达基因,主要富集于植物激素信号转导、 抗氧化防御、细胞膜稳定性维持等与低温响应密切相关的生物学过程和代谢通路。本研究首次揭示了PsZAT10-PsWRKY25复合体在牡 丹低温响应中的核心调控作用,明确了其介导的转录级联反应路径,为牡丹抗寒分子机制研究提供了新的理论依据,也为牡丹抗寒 分子育种提供了候选基因和技术支撑。
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