チューリップ転写因子TGWRKY75は、サリチル酸とアブシジン酸生合成を活性化して、花びらの老化を相乗的に促進します

WRKY転写因子（TFS）は、植物臓器の老化を制御する上で中心的な役割を果たします。ただし、広く使用されている装飾植物であるチューリップで、WRKY TFが花びらの老化を調節するかどうか、どのようにしているかは不明です。本研究では、TgWrky75は、チューリップおよびシロイヌナズナのサリチル酸（SA）合成を促進することにより、花弁老化を促進したことを報告します。TGWRKY75の発現レベルは老化した花びらでアップレギュレートされ、外因性ABAまたはSA治療がその発現を誘発しました。ABAとSAの内因性含有量は、花びらの老化中に大幅に増加したか、TGWRKY75の過剰発現に依存していました。興味深いことに、2つのSA合成関連遺伝子TGICS1とTGPAL1は、プロモーターに結合することにより、TGWRKY75の直接的なターゲットとして特定されました。並行して、TGWRKY75は、そのプロモーター領域に直接結合することにより、ABA生合成関連遺伝子TGNCED3の発現を活性化しました。TGICS1、TGPAL1、およびTGNCED3のプロモーターに位置するWボックスコアモチーフの部位変異は、TGWRKY75との相互作用を排除しました。要約すると、この研究は、TGWRKY75によるABAとSAの生合成の二重調節を実証しました。これは、TGWRKY75とABA/SAの蓄積の間のフィードバック規制を通じてチューリップペタル老化の相乗的プロセスを明らかにしました。

WRKY transcription factors (TFs) play a central role in controlling plant organ senescence. However, it is unclear whether and how WRKY TFs regulate petal senescence in tulip, a widely used ornamental plant. In the present study, we report that TgWRKY75 promoted petal senescence by enhancing abscisic acid (ABA) as well as salicylic acid (SA) synthesis in tulip and in Arabidopsis. The expression level of TgWRKY75 was up-regulated in senescent petals and exogenous ABA or SA treatment induced its expression. The endogenous contents of ABA and SA significantly increased during petal senescence or depended upon TgWRKY75 overexpression. Interestingly, two SA synthesis-related genes TgICS1 and TgPAL1 were identified as direct targets of TgWRKY75 through binding to their promoters. In parallel, TgWRKY75 activated the expression of ABA biosynthesis-related gene TgNCED3 via directly binding to its promoter region. Site mutation of the W-box core motif located on the promoters of TgICS1, TgPAL1 and TgNCED3 eliminated their interactions with TgWRKY75. In summary, this study demonstrated a dual regulation of ABA and SA biosynthesis by TgWRKY75, which unveiled a synergistic process of tulip petal senescence through a feedback regulation between TgWRKY75 and ABA/SA accumulation.