OsWRKY21 and OsWRKY108 function redundantly to promote phosphate accumulation through maintaining the constitutive expression of OsPHT1;1 under phosphate-replete conditions.
OsWRKY21 and OsWRKY108 function redundantly to promote phosphate accumulation through maintaining the constitutive expression of OsPHT1;1 under phosphate-replete conditions.
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OsWRKY21 和 OsWRKY108 在磷酸盐充足的条件下通过维持 OsPHT1;1 的组成型表达来冗余地促进磷酸盐积累
DOI：
10.1111/nph.16931
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发表时间：
2021-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Xu G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang J;Gu M;Liang R;Shi X;Chen L;Hu X;Wang S;Dai X;Qu H;Li H;Xu G
植物磷酸盐转运蛋白1（PHT 1）可能是唯一的磷（Pi）吸收的内流转运蛋白，在足够的Pi水平下部分降解，以防止过量的Pi积累。因此，PHT 1基因的基础/组成型表达水平对于在Pi充足条件下维持Pi摄取至关重要。水稻（Oryza sativa）OsPHT 1;1是一个独特的基因，因为它是高表达的，并且不响应于Pi，然而维持其基础/组成型表达的机制仍然未知。使用生物化学和遗传学的方法，我们确定和功能特点的转录因子维持基础/组成型表达的OsPHT 1;1。OsWRKY 21和OsWRKY 108在细胞核内相互作用，并且都与OsPHT 1;1启动子中的W-盒结合。OsWRKY 21或OsWRKY 108的过表达导致Pi积累增加，这是由于OsPHT 1的表达升高所致;1.相比之下，oswrky 21 oswrky 108双突变体以Pi依赖的方式显示出Pi积累和OsPHT 1;1表达的降低。此外，与ospht 1;1突变体类似，表达OsWRKY 21-SRDX融合蛋白（嵌合显性抑制子）的植物在Pi-replete根中的Pi积累受损，伴随着OsPHT 1;1表达的下调。我们的研究结果表明，水稻WRKY转录因子的功能冗余，以促进磷的吸收，通过激活OsPHT 1;1表达在Pi-replete条件下，并代表了一个新的途径，独立于中央Pi信号系统。
Plant Phosphate Transporter 1 (PHT1) proteins, probably the only influx transporters for phosphate (Pi) uptake, are partially degraded on sufficient Pi levels to prevent excessive Pi accumulation. Therefore, the basal/constitutive expression level of PHT1 genes is vital for maintaining Pi uptake under Pi‐replete conditions. Rice (Oryza sativa) OsPHT1;1 is a unique gene as it is highly expressed and not responsive to Pi, however the mechanism for maintaining its basal/constitutive expression remains unknown. Using biochemical and genetic approaches, we identified and functionally characterised the transcription factors maintaining the basal/constitutive expression of OsPHT1;1. OsWRKY21 and OsWRKY108 interact within the nucleus and both bind to the W‐box in the OsPHT1;1 promoter. Overexpression of OsWRKY21 or OsWRKY108 led to increased Pi accumulation, resulting from elevated expression of OsPHT1;1. By contrast, oswrky21 oswrky108 double mutants showed decreased Pi accumulation and OsPHT1;1 expression in a Pi‐dependent manner. Moreover, similar to ospht1;1 mutants, plants expressing the OsWRKY21–SRDX fusion protein (a chimeric dominant suppressor) were impaired in Pi accumulation in Pi‐replete roots, accompanied by downregulation of OsPHT1;1 expression. Our findings demonstrated that rice WRKY transcription factors function redundantly to promote Pi uptake by activating OsPHT1;1 expression under Pi‐replete conditions, and represent a novel pathway independent of the central Pi signalling system.
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