本网讯（通讯员 杨航）近日，我校陈锋教授课题组/宁波大学植物病毒研究所羊健研究员团队在《National Science Review》（IF=17.1）上发表了题为“TaWRKY115 enhances cold tolerance by weakening the expression of TaMYB4 on CBFs in common wheat”的研究论文。该研究成功克隆了正调控小麦低温抗性的关键基因TaWRKY115，对其基因功能进行验证，并对其作用机制进行解析。该成果不仅为阐明小麦响应低温的分子机制提供新的见解，而且为小麦抗逆育种提供了宝贵的基因资源。
研究通过对 233个黄淮麦区小麦品系进行田间冻害表型鉴定，利用全基因组关联分析（GWAS）在6B染色体上鉴定到一个与小麦耐冷性相关的重要基因位点。之后结合冷胁迫前后的RNA-seq分析、gene-based GWAS及单倍型分析，最终锁定目标候选基因，并将其命名为TaWRKY115。基因功能验证表明TaWRKY115正向调控小麦低温抗性。
研究发现，转录因子TaSP1能够与TaWRKY115 Hap2的启动子结合并抑制其表达，且功能验证表明TaSP1负调控小麦低温抗性。研究进一步通过DAP-seq和RNA-seq联合分析鉴定到TaWRKY115可能的下游靶基因TaMYB4，并通过Dual-LUC、EMSA等实验证实TaWRKY115能够结合TaMYB4启动子区的W-box基序并抑制其表达。互作蛋白筛选发现TaWRKY115与TaMYB4在体内和体外均存在强烈互作，且TaWRKY115能够抑制TaMYB4的蛋白表达。功能验证表明TaMYB4负调控小麦低温抗性。
研究通过分析还发现TaMYB4可能的下游靶基因TaCBF12d，并利用Chip-PCR、MST、Dual-LUC以及EMSA等一系列实验，证实TaMYB4能够结合TaCBF12d的启动子并抑制其表达，且功能验证TaCBF12d正向调控小麦低温抗性。深入研究发现，TaWRKY115通过减弱TaMYB4对TaCBFs的抑制作用进而调控小麦低温抗性。
河南农业大学博士生刘金园为论文的第一作者，宁波大学博士后姜瑶瑶、河南农业大学副教授赵磊为共同第一作者；河南农业大学副教授赵磊、宁波大学羊健研究员、河南农业大学陈锋教授为本文通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划（2023YFD1200403）、河南省自然科学基金（252300421037和242301420132）以及河南省高校科技创新人才支持计划（24HASTIT055）的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwag087
编辑/黄璞 李培亚 审核/王金铎 签发/陈玺
