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DAP-seq技術揭示花生中AhTWRKY24和AhTWRKY106轉錄因子下游調控基因

更新時間:2023-11-06      點擊次數:144

202364日,青島農業大學草業學院宋輝教授課題組的研究成果,發表在Oil Crop Science期刊上,文章題目為Identification of the target genes of AhTWRKY24 and AhTWRKY106 transcription factors reveals their regulatory network in Arachis hypogaea cv. Tifrunner using DAP-seq。該研究使用DNA親和純化測序(DAP-seq)技術鑒定了AhTWRKY24AhTWRKY106的結合基序以及下游基因。并結合RNA-seq數據揭示AhTWRKY24AhTWRKY106轉錄因子可以調控參與干旱脅迫響應的下游基因。

研究背景

WRKY轉錄因子是植物對生物和非生物脅迫反應的重要核心調控因子?;ㄉ且环N重要的油料和蛋白質作物?;ㄉ哂袛蛋賯€WRKY轉錄因子成員,但是對于它們的功能和調控網絡仍不清楚。本研究前期鑒定了花生中具有耐旱功能的部分同源的AhTWRKY24AhTWRKY106轉錄因子。以此為基礎,本研究利用DAP-seq技術并結合轉錄組學數據推導了AhTWRKY24AhTWRKY106轉錄因子的調控網絡。

研究結果

1、該實驗前期使用生物信息學方法預測出了AhTWRKY24AhTWRKY106這兩個轉錄因子的亞細胞定位。對AdWRKY40、AiWRKY23、AhTWRKY24AhTWRKY106的編碼序列(CDS)和蛋白質序列進行多重序列比對,揭示了它們的保守區域。并使用RNA-seq數據分析AhTWRKY24AhTWRKY106 TFs22個組織中的表達模式。

1. AhTWRKY24AhTWRKY106轉錄因子及其同源蛋白的序列比對和表達模式。


2、利用DAP-seq技術研究AhTWRKY24AhTWRKY106的結合基序和下游基因

2. AhTWRKY24AhTWRKY106結合的Peaks在染色體上的分布

3. AhTWRKY24AhTWRKY106轉錄因子結合W-box元件。

4. AhTWRKY24AhTWRKY106調控基因表達的模式圖


3、聯合DAP-seqRNA-seq結果分析AhTWRKY24 and AhTWRKY106對干旱脅迫的響應。


5. AhTWRKY24AhTWRKY106調控不同干旱脅迫時期的差異表達基因 (DEGs) 。

6. AhTWRKY24AhTWRKY106調控不同干旱脅迫時期的同源基因表達差異。


研究結果表明,AhTWRKY24AhTWRKY106轉錄因子不僅序列相似性高,而且都通過結合W-box元件來調節下游基因。它們既可以協同調控下游基因,也可以特異性調控下游基因來參與對干旱脅迫的響應,但兩者所調控下游基因的數量無明顯差異。該結果為進一步研究AhTWRKY24AhTWRKY106轉錄因子的功能和調控網絡提供了參考。





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