Plant Physiology(IF=8.2)|Dual-LUC助力揭示miR169y-PtrNFYA6-PtrNCEDs模块调控杨树ABA合成与抗旱性的新机制
文献题目miR169y-PtrNFYA6-PtrNCED3a/3b/6 module cascade regulates ABA synthesis and poplar drought tolerance发表期刊Plant Physiology影响因子8.2发表时间2026年5月26日发表单位东北林业大学蓝景科信提供Dual-LUC技术服务主要研究内容干旱是限制木本植物生长、分布及林业生产力的主要非生物胁迫因素之一。近年研究表明微RNAmiRNA作为关键的转录后调节因子在植物响应胁迫中发挥着重要作用。miR169家族是植物中规模最大的miRNA家族之一其多数成员特异靶向核因子YA亚基NFYA转录因子参与调控植物生长发育与抗逆性。已有研究表明NFYA家族可能通过调控NCED基因表达影响ABA合成但木本植物中NFYA下游完整调控网络尚不明确。本研究通过RT-qPCR及转基因过表达、沉默株系表型鉴定明确miR169y为杨树抗旱负调控因子。结合降解组测序和表达谱分析锁定PtrNFYA6为miR169y核心靶基因。转基因功能验证表明PtrNFYA6过表达株系抗旱性显著增强表现为气孔开度减小、气孔导度降低及内源ABA含量显著升高利用ABA合成抑制剂钨酸钠和外源ABA进行回补实验进一步证实PtrNFYA6通过促进内源ABA合成来调控气孔运动从而提升抗旱性。为明确下游调控机制研究团队通过RNA-seq分析发现OEN6株系中323个基因上调、176个基因下调差异基因显著富集于非生物胁迫响应通路其中ABA合成关键限速基因PtrNCED3a/3b/6显著上调。随后酵母单杂交、EMSA、双荧光素酶报告及ChIP-PCR等体内外实验证实PtrNFYA6可直接结合三类NCED基因启动子的CCAAT-box与ABRE元件并激活其转录单独过表达PtrNCED3b可显著提升杨树ABA含量与耐旱能力。以上结果完整验证了miR169y-PtrNFYA6-PtrNCED3a/3b/6级联通路在调控ABA合成与杨树抗旱性中的关键作用。综上本研究构建了完整的miR169y‑PtrNFYA6‑PtrNCED3a/3b/6信号级联模型。该模型不仅在理论层面深化了对木本植物抗旱分子调控网络的认识也为实践中通过调控“生长‑抗性”权衡Trade‑off实现杨树抗旱智能育种提供了新策略。图1.PtrNFYA6对PtrNCED3a、PtrNCED3b、PtrNCED6的转录激活作用。(a)(b)(c)分别检测PtrNCED3a、PtrNCED3b、PtrNCED6在PtrNFYA6过表达株系OEN6、野生型WT、RNAi抑制株系RiN6中的基因表达水平。(d)酵母单杂交实验验证PtrNFYA6与PtrNCED3a、PtrNCED3b、PtrNCED6启动子的结合能力。(e)双荧光素酶报告实验证明PtrNFYA6能够激活PtrNCED3a、PtrNCED3b、PtrNCED6的转录。(f)ChIP-PCR染色质免疫共沉淀PCR体内验证PtrNFYA6可特异性结合PtrNCED3a、PtrNCED3b、PtrNCED6启动子的特征片段。