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DAP-seq技术揭示花生中AhTWRKY24和AhTWRKY106转录因子下游调控基因

更新时间:2023-11-03   点击次数:365次

202364日,青岛农业大学草业学院宋辉教授课题组的研究成果,发表在Oil Crop Science期刊上,文章题目为Identification of the target genes of AhTWRKY24 and AhTWRKY106 transcription factors reveals their regulatory network in Arachis hypogaea cv. Tifrunner using DAP-seq该研究使用DNA亲和纯化测序(DAP-seq)技术鉴定了AhTWRKY24AhTWRKY106的结合基序以及下游基因。并结合RNA-seq数据揭示AhTWRKY24AhTWRKY106转录因子可以调控参与干旱胁迫响应的下游基因。

研究背景

WRKY转录因子是植物对生物和非生物胁迫反应的重要核心调控因子。花生是一种重要的油料和蛋白质作物。花生具有数百个WRKY转录因子成员,但是对于它们的功能和调控网络仍不清楚。本研究前期鉴定了花生中具有耐旱功能的部分同源的AhTWRKY24AhTWRKY106转录因子。以此为基础,本研究利用DAP-seq技术并结合转录组学数据推导了AhTWRKY24AhTWRKY106转录因子的调控网络。

 

研究结果

1、该实验前期使用生物信息学方法预测出了AhTWRKY24AhTWRKY106这两个转录因子的亚细胞定位。对AdWRKY40AiWRKY23AhTWRKY24AhTWRKY106的编码序列(CDS)和蛋白质序列进行多重序列比对,揭示了它们的保守区域。并使用RNA-seq数据分析AhTWRKY24AhTWRKY106 TFs22个组织中的表达模式。

1. AhTWRKY24AhTWRKY106转录因子及其同源蛋白的序列比对和表达模式。

 

2、利用DAP-seq技术研究AhTWRKY24AhTWRKY106的结合基序和下游基因

2. AhTWRKY24AhTWRKY106结合的Peaks在染色体上的分布

3. AhTWRKY24AhTWRKY106转录因子结合W-box元件。

4. AhTWRKY24AhTWRKY106调控基因表达的模式图


3、联合DAP-seqRNA-seq结果分析AhTWRKY24 and AhTWRKY106对干旱胁迫的响应。


5. AhTWRKY24AhTWRKY106调控不同干旱胁迫时期的差异表达基因 (DEGs)

6. AhTWRKY24AhTWRKY106调控不同干旱胁迫时期的同源基因表达差异。

研究结果表明,AhTWRKY24AhTWRKY106转录因子不仅序列相似性高,而且都通过结合W-box元件来调节下游基因。它们既可以协同调控下游基因,也可以特异性调控下游基因来参与对干旱胁迫的响应,但两者所调控下游基因的数量无明显差异。该结果为进一步研究AhTWRKY24AhTWRKY106转录因子的功能和调控网络提供了参考。