文獻(xiàn)題目：miR169y-PtrNFYA6-PtrNCED3a/3b/6 module cascade regulates ABA synthesis and poplar drought tolerance

發(fā)表期刊：Plant Physiology

影響因子：8.2

發(fā)表時(shí)間：2026年5月26日

發(fā)表單位：東北林業(yè)大學(xué)

藍(lán)景科信提供：Dual-LUC技術(shù)服務(wù)

主要研究?jī)?nèi)容：

干旱是限制木本植物生長(zhǎng)、分布及林業(yè)生產(chǎn)力的主要非生物脅迫因素之一。近年研究表明，微RNA（miRNA）作為關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，在植物響應(yīng)脅迫中發(fā)揮著重要作用。miR169家族是植物中miRNA家族之一，其多數(shù)成員特異靶向核因子YA亞基（NFYA）轉(zhuǎn)錄因子，參與調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育與抗逆性。已有研究表明NFYA家族可能通過(guò)調(diào)控NCED基因表達(dá)影響ABA合成，但木本植物中，NFYA下游完整調(diào)控網(wǎng)絡(luò)尚不明確。

本研究通過(guò)RT-qPCR及轉(zhuǎn)基因過(guò)表達(dá)、沉默株系表型鑒定，明確miR169y為楊樹(shù)抗旱負(fù)調(diào)控因子。結(jié)合降解組測(cè)序和表達(dá)譜分析，鎖定PtrNFYA6為miR169y核心靶基因。轉(zhuǎn)基因功能驗(yàn)證表明，PtrNFYA6過(guò)表達(dá)株系抗旱性顯著增強(qiáng)，表現(xiàn)為氣孔開(kāi)度減小、氣孔導(dǎo)度降低及內(nèi)源ABA含量顯著升高；利用ABA合成抑制劑鎢酸鈉和外源ABA進(jìn)行回補(bǔ)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步證實(shí)PtrNFYA6通過(guò)促進(jìn)內(nèi)源ABA合成來(lái)調(diào)控氣孔運(yùn)動(dòng)，從而提升抗旱性。

為明確下游調(diào)控機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)RNA-seq分析發(fā)現(xiàn)，OEN6株系中323個(gè)基因上調(diào)、176個(gè)基因下調(diào)，差異基因顯著富集于非生物脅迫響應(yīng)通路，其中ABA合成關(guān)鍵限速基因PtrNCED3a/3b/6顯著上調(diào)。隨后，酵母單雜交、EMSA、雙熒光素酶報(bào)告及ChIP-PCR等體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，PtrNFYA6可直接結(jié)合三類NCED基因啟動(dòng)子的CCAAT-box與ABRE元件，并激活其轉(zhuǎn)錄；單獨(dú)過(guò)表達(dá)PtrNCED3b可顯著提升楊樹(shù)ABA含量與耐旱能力。以上結(jié)果完整驗(yàn)證了miR169y-PtrNFYA6-PtrNCED3a/3b/6級(jí)聯(lián)通路在調(diào)控ABA合成與楊樹(shù)抗旱性中的關(guān)鍵作用。

綜上，本研究構(gòu)建了完整的miR169y?PtrNFYA6?PtrNCED3a/3b/6信號(hào)級(jí)聯(lián)模型。該模型不僅在理論層面深化了對(duì)木本植物抗旱分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)，也為實(shí)踐中通過(guò)調(diào)控“生長(zhǎng)?抗性”權(quán)衡（Trade?off）實(shí)現(xiàn)楊樹(shù)抗旱智能育種提供了新策略。

圖1. PtrNFYA6對(duì)PtrNCED3a、PtrNCED3b、PtrNCED6的轉(zhuǎn)錄激活作用。(a)(b)(c)分別檢測(cè)PtrNCED3a、PtrNCED3b、PtrNCED6在PtrNFYA6過(guò)表達(dá)株系（OEN6）、野生型（WT）、RNAi抑制株系（RiN6）中的基因表達(dá)水平。(d)酵母單雜交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證PtrNFYA6與PtrNCED3a、PtrNCED3b、PtrNCED6啟動(dòng)子的結(jié)合能力。(e)雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)證明PtrNFYA6能夠激活PtrNCED3a、PtrNCED3b、PtrNCED6的轉(zhuǎn)錄。(f)ChIP-PCR（染色質(zhì)免疫共沉淀PCR）體內(nèi)驗(yàn)證PtrNFYA6可特異性結(jié)合PtrNCED3a、PtrNCED3b、PtrNCED6啟動(dòng)子的特征片段。