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亮点文章 | WOX 家族基因调控植物生长发育和非生物胁迫响应的研究进展

花匠小妙招
2025-06-24 12:53

WOX 家族基因调控植物生长发育和非生物胁迫响应的研究进展

冯珊珊，王璐，周益，王幼平，方玉洁

DOI:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1098

WOX（WUSCHEL -related homeobox）家族是植物特有的一类转录因子家族，其含有由 65-66 个氨基酸残基组成的同源异型结构域（Homeodomain，HD）。植物 WOX 家族成员通过在转录水平上调控靶基因表达，从而参与植物根、茎、叶、花、果实、种子、胚胎发育等生长发育过程，并且在植物对干旱、盐、冷等环境胁迫的应答中发挥着重要的功能。

近日， 《生物技术通报》在线发表了《WOX 家族基因调控植物生长发育和非生物胁迫响应的研究进展》文章。本文就近年来植物中WOX 家族成员的分类、结构特征及其生物学功能等多方面的研究进展进行综述，旨在为进一步研究WOX 家族的功能和作用机制及其在植物遗传改良中的应用提供参考。

本文主要包括以下几部分内容：

1 WOX 家族的分类

2 WOX 家族基因的结构特征

3 WOX 家族基因的生物学功能

3.1 WOX基因对植物生长发育的调控

3.2 WOX基因对植物非生物逆境应答的调控

4 总结与展望

近年来，研究者们在很多植物（拟南芥、水稻、苜蓿、杨树等）中相继克隆并鉴定了 WOX 家族成员，并对其中一些成员的生物学功能进行了分析。WOX参与植物根、茎、叶、花、果实、种子、胚胎发育以及各种非生物胁迫等调控的研究已有大量报道，这些研究使人们对 WOX 调控植物生长发育中的作用有了更深的认识和理解。

然而，目前对 WOX 参与植物抗逆性调控的研究仍十分有限，而且相关研究主要集中在拟南芥、水稻、杨树、棉花等植物物种中，关于油菜、马铃薯、大豆等一些其他大田农作物中 WOX 参与逆境应答调控的相关研究还非常少，对该家族尤其在响应生物胁迫方面的研究甚少。因此，在今后的研究中，发掘 WOX 家族中参与胁迫应答的成员，并深入解析其作用的分子机制具有重要的理论意义和应用价值。另外，同源的 WOX 基因在不同植物物种中的生物学功能分化较为明显，受限于遗传转化体系的发展，以往的研究对 WOX 调控作物抗逆性和生长发育的功能研究常常依赖于异源表达，然而跨物种的异源表达在一定程度上会影响研究人员对候选基因功能分析的准确性。因此，比较 WOX 同源基因在不同植物物种中的生物学功能，并将研究结果应用于农作物重要性状的遗传改良，将对筛选优异的遗传资源，完善 WOX 的调控网络具有重要意义。

目前关于 WOX 的大部分研究还局限于 WOX 基因本身的功能鉴定，而对其上游调控因子的挖掘，其通过调控哪些下游靶标基因来影响植物生长发育过程和响应胁迫等问题还需深入研究，这些研究可为作物的抗逆性以及关键性状的遗传改良提供理论依据和新的思路。

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