WRI1調控植物油脂合成的研究進展

金龍飛，周麗霞，曹紅星，楊耀東

（中國熱帶農業科學院椰子研究所/海南省熱帶油料作物生物學重點實驗室，海南 文昌，571339）

作為植物重要的初生代謝物，油脂（主要成分是甘油三酯）是細胞膜的重要組分和細胞中的重要儲能物質，同時也參與植物細胞信號傳遞、氣孔開閉、授粉受精、種子萌發、植株生長發育、應對生物和非生物脅迫等多個生物學過程[1]。植物油脂不僅是人類食用油的主要來源，也是肥皂、清潔劑、潤滑油等非食品輕工業的重要原料和可再生生物能源[2]。隨著工業化的發展，全球對植物油的需求迅速增長，預計到2030 年的需求量將達到3.2 億噸，較2012 年翻一番[3]。因此，提高植物油脂的產量以滿足日益增長的植物油脂需求迫在眉睫。

植物油脂在細胞的質體和內質網中合成，主要包括以下3 個過程：（1）脂肪酸合成，該反應主要在質體中進行；（2）甘油三脂的合成，游離的脂肪酸被運輸到內質網上進行甘油三酯的組裝；（3）油體的形成；甘油三酯被包裹成油體并以油體的形式儲存在種子等儲油器官中[4]。糖酵解的產物乙酰-CoA是脂肪酸的合成前體，它首先在乙酰-CoA 羧化酶（Acetyl-CoA carboxylase，ACCase）的作用下與碳酸鹽合成丙二酰-CoA，然后在脂肪酸合酶（fatty acid synthase，FAS）復合體的作用下循環進行縮合、還原、脫水和再還原反應，以每次循環添加2個碳的方式進行脂肪酸鏈的延伸，最終合成16碳的軟脂酸和18 碳的硬脂酸。隨后，合成的脂肪酸以脂酰CoA 的形式外運至內質網繼續延伸或者在硬脂酰脫飽和酶（stearoyl-ACP desaturase，SAD）和脂肪酸脫飽和酶（fatty acid desaturase，FAD）的作用下脫氫合成不飽和脂肪酸。最后，脂肪酸通過真核磷脂生物合成途徑裝配形成甘油三脂。內質網上形成的甘油三酯不能在細胞內穩定存在，通常與油體蛋白結合形成油體，以微粒體的形式儲存在種子等儲油器官中[5]。

目前植物甘油三酯合成途徑已經初步闡明，大量編碼合成途徑中的關鍵酶基因在植物中已經被克隆和功能鑒定，為油料作物的遺傳改良和分子育種奠定了理論基礎。由于油脂的積累涉及多條代謝途徑，采用基因工程技術特異表達一個或者幾個合成酶基因往往無法大幅提高油脂的積累量。植物油脂的合成除了受到一系列酶的催化作用，還受到大量的轉錄因子的調控作用[6～10]。研究表明，通過調控一些關鍵的轉錄因子，激活合成途徑中的一系列基因表達，能夠使油脂含量大幅提高[11～15]。目前參與植物油脂合成調控的轉錄因子主要有WRINKLED1（WRI1）、DNA-BINDING WITH ONE FINGER（DOF）、LEAFY COTYLEDON1（LEC1）、LEAFY COTYLEDON2（LEC2）、FUSCA3（FUS3）、ABSCISIC ACID INSENSITIVE 3（ABI3）和MYB89等[16]，其中WRI1是研究較多且調控機制相對明晰的轉錄因子。

1 WRI1的發現、起源和進化分析

WRI1最早在擬南芥褶皺突變體中發現，該基因突變導致種子的油脂含量降低80%。由于種子在干燥后表面出現皺縮，由此將該基因命名為WRINKLED 1（WRI1）[17]。WRI1在植物中的功能比較多，包括調控油脂合成[10,18,19]、開花[20]、種子發育[21]、根系發育[22]、纖維發育[23]、結瘤[24]、逆境脅迫響應[25]等。隨著生物技術的發展和大量作物的全基因組測序工作的完成，科研人員已經在多種油料作物和其他經濟作物中成功克隆了WRI1基因，包括單子葉植物的水稻、玉米、燕麥、二穗短柄草、油棕、椰子和雙子葉植物的擬南芥、油菜、棉花、油莎豆、亞麻薺、大豆、油梨、山杏、烏桕等（表1）。不同作物的WRI1同源基因數目差異較大，在擬南芥、玉米、二穗短柄草、椰子、棉花、蓖麻、油莎豆、大豆和山杏中鑒定1了個成員，在水稻、油菜和油梨中鑒定了2 個成員，而在油棕、燕麥、亞麻薺和烏桕中鑒定了3 個成員。WRI1在多個物種中的分離和功能鑒定，為明晰WRI1在植物油脂合成中的核心調控機制奠定了基礎。

表1 模式植物及油料作物中WRI1的鑒定Table 1 Identification of WRI1 in model plant and oil crops

Tang 等從64 種植物中鑒定WRI1及WRI1類似基因，結果發現7 個藻類中僅綠色鞭毛藻含有WRI1基因，在微單胞藻和團藻中含有WRI1類似基因，而維管植物中都含有WRI1或WRI1類似基因[26]，這表明WRI1是維管植物生長發育必需的，而不為藻類所必需。對基因結構進行分析發現，綠色鞭毛藻的WRI1不含內含子，而維管植物的WRI1基因中有6～8 個內含子[26]。晚期內含子理論認為，內含子是植物在進化過程中獲得的[27]。因此，植物WRI1轉錄因子可能起源于綠藻門。Tang 等對79 個WRI1和WRI1類似轉錄因子的氨基酸組成、保守基序、啟動子順式作用元件和系統發生進行分析，發現在進化過程中WRI1 的活化區域增加了大量的酸性氨基酸，多肽的兩端增加了大量基序，啟動子區增加了大量與乙烯、赤霉素、光響應組織特異表達相關的順式作用元件[26]。這些結構的變化，是植物適應外界環境的一種進化機制。對79 個WRI1和WRI1類似基因的氨基酸序列構建系統發生樹，將其分為6個分支，其中團藻、微單胞藻、綠色鞭毛藻單獨在分支I、II 和III 上，維管植物聚在分支IV、V 和VI 上[26]。這進一步表明，WRI1和WRI1類似基因可能起源于綠藻門，而被子植物中的WRI1類似基因在系統發育上與綠藻門和非維管植物中的WRI1相似。

2 WRI1的表達特征及結構特征

AtWRI1在擬南芥的花、胚珠和種子等器官中表達量較高，而在營養器官中表達量較低；亞細胞定位分析發現其蛋白定位于細胞核[50]。在油棕中的研究發現EgWRI1-1在果肉中高表達，EgWRI1-2和EgWRI1-3在種子中高表達[32]。在烏桕中有2 個WRI1基因，其中TsWRI1-1主要在種子內表達，Ts-WRI1-2主要果肉中表達[49]。油茶種子不同發育時期的轉錄組學分析發現，WRI1在花后333 天（油脂大量積累期）的表達量顯著高于花后210天（油脂積累初期），差異倍數高達249[51]。不同發育時期核桃胚的轉錄組分析也發現，WRI1花后63～119 天（油脂大量積累期）的表達顯著高于花后49 天（油脂積累初期）[52]。這些研究結果表明WRI1主要在油脂積累的器官和組織高表達，在油脂快速積累的時期高表達。

AtWRI1含有7 個外顯子和6 個內含子（圖1A），編碼的多肽含兩個長度分別為69 和111 個氨基酸的APETALA2（AP2）結構域，屬于AP2/EREPB 家族中的AP2 亞族。另外，AtWRI1 內部還含有3 個長度分別為65、76 和65 個氨基酸的固有無序區（Intrinsically disordered regions，IDRs）功能域[17]。氨基酸功能位點分析發現WRI1的轉錄激活功能域在第307-397 個氨基酸位點[53]，第99-101 個氨基酸位點的纈氨酸-酪氨酸-亮氨酸（VYL）是WRI1 與下游靶基因結合功能的位點，該位點突變后導致AtWRI1 的功能缺失[31]；在水稻中的研究發現OsWRI1-1 在該位點是甘氨酸-半胱氨酸-亮氨酸（GCL），也具有WRI1控制脂肪酸合成的功能[37]。AtWRI1 的蛋白修飾位點有4個：第2和3氨基酸位點的賴氨酸是泛素化結合位點[54]，第78-92 個氨基酸位點是14-3-3 蛋白和BPM 的結合位點[55～57]，第70 個氨基酸位點蘇氨酸和第166 個氨基酸位點的絲氨酸是KIN10 激酶的磷酸化位點[58]。在IDR3 中還含有一個可被磷酸化的PEST-基序，該基序的缺失或磷酸化位點的突變都會增加WRI1 蛋白的穩定，進而增強油脂的合成[53]。在油棕WRI1-1 中的研究發現，該蛋白碳端的PEST-基序出現缺失，但仍然能夠調控脂肪酸的合成并能恢復wri1突變體的表型缺失[31]（圖1B）。這些功能位點的鑒定是明確WRI1 互作網絡的基礎，是否還有其他重要的功能位點有待進一步的發掘。為了研究WRI1上游的調控機制，對其啟動子的順式作用元件進行分析是必不可少的。Yeap 等在油棕EgWRI1-1的啟動子上鑒定了2 個CTTAAT、2 個W-box 和1 個ABRE 元件[32]（圖1C）。唐躍輝等在麻瘋樹JcWRI1基因啟動子上鑒定了胚乳特異表達、脫落酸響應、光響應和脅迫響應等順式作用元件[59]。邵宇鵬等在大豆GmWRI1a基因啟動子上鑒定了乙烯、茉莉酸、赤霉素3 種激素響應元件[60]。這些研究表明WRI 調控植物油脂合成過程可能受到植物激素和逆境脅迫的影響。

圖1 WRI1的結構特征[32,61,62]（A）AtWRI1的基因結構，（B）AtWRI1的氨基酸結構，（C）EgWRI1-1啟動子順式作用元件Fig.1 Structural characteristics of WRI1 including gene structure of AtWRI1(A),amino acid structure of AtWRI1(B),ciselement in the promoter of EgWRI1-1(C)

3 WRI1在油脂合成中的功能

Ruuska 等通過對擬南芥wri1功能缺失突變體的內含物分析發現，突變體中油脂含量降低了80%，糖含量增加了2 倍，而蛋白含量變化差異不大。采用基因芯片對突變體和野生型進行基因表達差異分析，發現突變體中35%的基因下調表達，其中大量是參與糖酵解和脂肪酸代謝相關的基因[63]，這表明WRI1可能通過調控糖酵解和脂肪酸的代謝控制植物油脂的積累。表達特征分析發現，WRI1在含油量高的燕麥和蓖麻中的表達量顯著高于含淀粉量高的小麥[64]；轉錄組測序分析發現WRI1在高含油量的黃油莎草中的表達量是低含油量的紫油莎草14.3 倍[65]；油茶中的研究也發現WRI1在高含油量的品種中的表達量顯著高于低含油量的品種[66]。這些研究表明WRI1的表達量高低與含油量的高低密切相關。在棕櫚科親緣關系較近的糖料作物椰棗和油料作物油棕的比較轉錄組學分析發現，WRI1在積累油脂的油棕果肉中的表達量是椰棗果肉的57 倍[30]，這表明WRI1的表達高低是決定光合產物流向糖類或油的關鍵因子。Baud 和Graham 進一步對該突變體糖酵解相關酶活性進行分析，發現突變體中葡萄糖激酶和果糖激酶的活性大幅度降低[67]，表明WRI1通過調控糖酵解過程中的關鍵酶活性，參與對糖代謝的調控。大量的轉基因實驗發現超量表達WRI1能夠顯著提高轉基因植株的油脂積累，降低WRI1的表達量則顯著抑制油脂的積累。例如，超量表達AtWRI1能夠提高擬南芥種子和幼苗中的甘油三酯含量；降低AtWRI1的表達量則導致蔗糖轉化合成脂肪酸受阻，種子中的甘油三酯含量降低[38]。在擬南芥wri1-7突變體中異源表達GhWRI1能夠恢復突變體的低含油量表型[68]，在陸地棉中超量表達GhWRI后轉基因棉花種子的油含量增加22%[69]，在麻瘋樹中超量表達JcWRI1后轉基因植株的種子大小和含油量都顯著高于野生型[51]。在高溫脅迫下，油菜BnWRI1及其下游靶基因下調表達，進而導致種子中的糖含量增加，油脂含量降低[70]。AtWRI1還能改變油脂的脂肪酸組分，提高軟脂酸的含量[71]。這些研究表明WRI1是通過控制光合作用固定的碳的流向，調控油脂的合成。

4 WRI1的轉錄水平調控機制

植物在適應復雜環境變化過程中，進化出一套復雜的網絡調控機制，即在轉錄水平對基因的表達進行調控，進而達到基因的時空和組織差異表達[72]。這種精準的轉錄調控機制能夠保證在環境變化時，植物能夠將積累的光合產物用于合成代謝必需的物質。目前，已明確的WRI1上游調控轉錄因子主要 有LEC1、LEC2、FUS3、NF-YA3和MYB89等（圖2）。

圖2 WRI1調控植物油脂合成的模式圖Fig 2 Regulatory mechanism of WRI1 in plant oil biosynthesis

4.1 正調控因子

LEC1編碼核因子Y 蛋白的B 亞基（NF-YB），參與植物胚發生和脂肪酸的合成[73]。在擬南芥LEC1功能獲得性突變體tnp中，AtWRI1的表達量顯著增高[74]，在超量表達AtLEC1的轉基因擬南芥中的At-WRI1的表達量也顯著高于野生型[75]，這表明AtLEC1可能正調控AtWRI1的表達。在單子葉植物玉米中的研究發現超量表達ZmLEC1能夠顯著提高Zm-WRI1的表達量[28,76]。隨后，Pelletier 采用染色質免疫沉淀和基因芯片技術證明WRI是LEC1下游的直接靶基因[77]。LEC1 能夠直接與WRI1的啟動子互作，正調控WRI1的表達，參與油脂的積累。LEC2編碼一類B3功能域蛋白，參與植物胚發生和脂肪酸的合成[78]。在超量表達AtLEC2的轉基因擬南芥株系中AtWRI1的表達量顯著高于野生型，而在lec2功能缺失突變體中AtWRI1的表達量顯著低于野生型[50，79]。在大豆中也有類似的研究，在超量表達GmLEC2的大豆轉基因株系中GmWRI1的表達量顯著高于野生型[44]。上述研究表明LEC2也可能是正調控WRI1的表達促進油脂的積累。FUS3也是LEC轉錄因子的成員之一，參與植物種子胚發育后期的調控[80]。在擬南芥fus3功能缺失突變體中，AtWRI1的表達量顯著低于野生型[81]；染色質免疫沉淀和基因芯片實驗證明WRI1是FUS3的直接靶基因[82]。FUS能夠直接正調控WRI1的表達，控制油脂的積累。NF-YA3編碼核因子Y 蛋白的A 亞基（Nuclear factor-Y），能夠特異地與CCAAT 結合[83]。在油棕中的研究發現EgWRI1-1在果肉中高表達，調控油脂的積累，而EgLEC1和EgLEC2在在果肉中卻檢測不到，這表明EgWRI1-1可能有獨立于LEC1和LEC2的上游調控機制[32]。EMSA 和酵母雙雜交實驗證明EgNF-YA3能夠直接與EgWRI1-1互作，活化下游的脂肪酸合成相關基因的表達，促進油脂的積累[32]。

4.2 負調控因子

LEC1、LEC2、FUS3、NF-YA3是WRI1的正調控因子，而MYB89和TCP則是WRI1的負調控因子。在超量表達AtMYB89的擬南芥轉基因株系中，At-WRI1的表達量顯著低于野生型；而在myb89功能缺失突變體中，AtWRI1的表達量顯著高于野生型，染色質免疫共沉淀實驗進一步證明MYB89 直接結合在AtWRI1的啟動子上，抑制其表達[84]。

除了這些轉錄因子能夠對WRI1進行轉錄調控，WRI1本身可能還存在一種負向自我調控機制。Snell 等把擬南芥不同長度的啟動子連上GUS報告基因載體和組成型表達擬南芥、燕麥、油莎草和馬鈴薯的WRI1基因的載體，在煙草葉片中進行瞬時表達，發現增加WRI1的表達量能夠降低GUS 活性，這表明WRI1基因能夠負調控擬南芥WRI1上游的轉錄活性[85]。而采用熒光電泳遷移率試驗對WRI1及其上游啟動子區域進行體外互作檢測，卻發現WRI1 并不能直接與其啟動子區域結合，進而推測WRI1可能是通過下游的靶基因對其本身進行負調控[85]，而具體是哪個靶基因還有待進一步的研究。

5 WRI1的翻譯后水平調控機制

基因在行使生物學功能的過程中除了受到轉錄水平的調控，還受到翻譯后水平的微調控，包括蛋白之間互作引起的蛋白穩定性和活性改變，進而避免生物體內關鍵的生物學過程被過度激活[86～88]。目前已發現與WRI1 互作的蛋白主要有14-3-3 蛋白 、MEDIATOR15 （MED15） BTB/POZ-MATH1（BPM1）、KIN10 激酶和TEOSINTE BRANCHED1/CYCLOIDEA/ PROLIFERATING CELL FACTOR4（TCP4）等。

5.1 正調控蛋白

14-3-3 蛋白是一類高度保守并在真核生物中普遍存在的調節蛋白，通過識別特異的磷酸化序列與靶蛋白相互作用，參與多種植物激素信號轉導、各種代謝調控、物質運輸和光信號應答等調控過程[89]。14-3-3 蛋白也能夠與AtWRI1 互作，調控油脂的合成。在擬南芥中超量表達14-3-3顯著提高轉基因植株AtWRI1的表達量和蛋白的穩定性，進而提高種子的含油量[56]；在煙草葉片中瞬時共表達At-WRI1和14-3-3顯著提高煙草葉片的含油量[90]。14-3-3 蛋白與WRI1 互作區域與BPM 的重疊在一起。利用轉錄因子招募中介因子復合物來行使生物學功能是真核生物的一種保守的轉錄調控機制[91]。Kim 采用體內和體外實驗證明擬南芥的中介復合物MED15 亞基能夠與AtWRI1 結合，在擬南芥中超量表達MED15能夠提高靶基因AtWRI1的表達量，進而提高轉基因植株的含油量；而沉默MED15顯著降低AtWRI1的表達量和轉基因植株的含油量[54]。然而，在wri1功能缺失突變體中超量表達MED15也能夠提高AtWRI1的靶基因的表達量，這表明MED15可能與其他轉錄因子互作，活化下游脂肪酸合成相關基因的表達，參與植物油脂合成的調控。

5.2 負調控蛋白

BPM1 是一類含有BTB/POZ 折疊和MATH 功能域的蛋白[92]，能夠作為CULLIN3（CUL3）介導的E3泛素連接酶的銜接蛋白[55]。Chen 等采用酵母雙雜交技術發現BPM1 能夠與AtWRI1 直接互作，而且AtWRI1 能夠與BPM 家族的其他成員（包括BPM3、4和5）互作；BPM1 對WRI1 進行特異識別后，進行蛋白泛素化降解，進而通過調控WRI1 蛋白的積累量來參與植物油脂合成的調控。BPM1 與AtWRI1 的結合位點在第一個AP2保守結構域的78-92個氨基酸位點[55]。翻譯后的蛋白修飾，例如蛋白磷酸化，在植物基因調控網絡中也起著重要的作用[93]。K10 是一種蔗糖非發酵相關蛋白激酶（SNF1-related protein kinase）的催化亞基，在植物能量信號轉導途徑的轉錄控制中起關鍵的調節作用[94]。K10 介導At-WRI1 的70 位點的蘇氨酸和166 位點的絲氨酸的磷酸化降解，磷酸化的AtWRI1 蛋白降解速度顯著高于未磷酸化的；兩個位點突變后能夠增強AtWRI1蛋白的穩定性，AtWRI1的表達量也上調2-3倍[58]，這表明K10 在翻譯后水平負調控AtWRI1 蛋白的積累，負調控油脂的合成。TCP是一類植物特有的轉錄因子，在植物多個生物學過程中起著關鍵性的調控作用，最近的研究發現TCP4參與植物油脂合成的調控[95]。酵母雙雜交實驗和雙分子熒光互補實驗發現TCP4 能夠與AtWRI1 在體外和體內互作，與單獨瞬時表達AtWRI1相比，瞬時共表達AtWRI1和TCP4的煙草葉片的甘油三酯的含量顯著降低，而且AtWRI1對靶基因的轉錄激活的活性顯著降低[96]，這表明TCP4在翻譯后水平通過抑制AtWRI1的轉錄激活的活性而負調控植物油脂的合成。

6 WRI1下游的靶基因

轉錄因子通過對下游靶基因的表達進行調控而行使生物學功能，挖掘WRI1 下游的靶基因是研究其生物學功能的重要途徑。早期，通過對擬南芥wri1突變體種子發育的研究顯示約1%所測基因的表達水平明顯低于野生型，這些基因多數為參與碳水化合物或脂肪代謝的基因[67,97,98]。蛋白互作網絡分析也發現WRI1能夠與17個參與油脂合成的酶蛋白互作[51]。通過突變體和WRI1過表達的研究發現，超量表達WRI1之后，編碼糖酵解后期相關酶基因，例如β-淀粉酶（β-Amylase，BAM）、蔗糖合酶（sucrose synthase，SUS2）、果糖激酶（fructokinase，FK）、葡萄糖激酶（glucokinase，GK）、磷酸甘油酸變位酶（phosphoglycerate mutase，PGAM）、質體丙酮酸激酶α 亞基（plastid pyruvate kinase-α subunit，PKp-α）、質體丙酮酸激酶β 亞基（plastid pyruvate kinase-β subunit，PKp-β）、丙酮酸脫氫酶（pyruvate dehydrogenase，PDH）和編碼質體脂肪酸合成相關酶基因，例如 乙 酰CoA 羧 化 酶（acetyl CoA carboxylase，ACCase）、?；d體蛋白（acyl carrier protein，ACP1）、β-酮脂酰-ACP 合酶（β-Ketoacyl-ACP synthase，KASI、KASII、KASIII）、烯酰-ACP 還原酶（enoyl-ACP reductase，EAR）、脂酰-ACP 硫酯酶A（fatty acyl-ACP thioesterase A，FATA）、脂酰-ACP 硫酯酶B（fatty acyl-ACP thioesterase B，FATB）、脂肪酸合成酶2（fatty acid biosynthesis 2，FAB2）、?；??；d體蛋白1（acyl-acyl carrier protein，AAD1）、AAD5、脂酰-ACP硫酯酶B 長鏈酰CoA 合成酶（long-chain acyl-CoA synthetase，LACS）、溶血磷脂酸?；D移酶（lysophosphaditic acid acyltransferase、LPAAT）、生物素羧基載體蛋白亞基（biotin carboxyl carrier protein，BCCP2）和生物素結合域蛋白（biotin attachment domain-containing，BADC）等相關基因（圖2）上調表達，而在wri1突變體中這些基因下調表達[50,63,97,99]。對這些候選的靶基因的啟動子進行分析，發現在靠近起始密碼位點附近的區域大多含有一個AW 盒[CnTnG(n)7CG]或15 個堿基的[CAAAAG(T/G)AGG(G/A)GTTT]元件[97]。對Pl-PKb1基因的AW 盒進行點突變后，AtWRI1不能活化Pl-PKb1的表達[97]，這表明AtWRI1通過與啟動子含有AW 盒的糖酵解和脂肪酸合成相關基因互作調控油脂的合成。但這些靶基因大都是通過表達分析預測，僅有少部分靶基因與WRI1的互作關系被證實，明確WRI1與下游靶基因的互作關系是研究WRI1調控植物油脂合成機理的關鍵。

7 展望

自1998 年WRI1首先在擬南芥褶皺突變體中被發現以來，圍繞WRI1在脂肪酸合成中的生物學功能挖掘展開了大量的研究，基本明確了WRI1的上游的轉錄調控、翻譯后水平的修飾以及下游的靶基因等一系列網絡調控機制，但對其精準的調控機制還有待于進一步的研究。例如，雖然LEC1、LEC2、FUS3、NF-YA3和MYB89已確定是WRI1的上游調控轉錄因子，但是它們在WRI1啟動子區域的結合位點還不明確。大量關于WRI1的研究都是基于模式植物擬南芥開展的，而在其他大宗油料作物，例如大豆、油菜、花生、油茶、油棕、油橄欖中的研究相對較少；在油料作物中的研究也都集中在種子器官產油的大豆、油菜和花生等油料作物上，在非種子產油器官的油料作物，例如油棕、油橄欖、烏桕和油梨等油料作物中的研究還少見報道，尤其是在非種子產油器官油料作物中是否還有其他的上游調控因子調控WRI1的表達，還需要深入探究。因此，開展非種子器官產油的油料作物中WRI1的生物學功能和調控機制研究，能夠逐步深化其在油脂合成中的調控機理。

非編碼RNA 介導的轉錄后調控在油脂合成中也起著重要的作用，而且非編碼RNA 介導的轉錄后調控屬于精細水平的調控，能精準地調控生物學過程[100]。例如miR1202 通過靶向調控FAD3控制柳枝稷不飽和脂肪酸的合成[101]，miR854 通過靶向調控KCS控制油菜脂肪酸碳鏈的延長[102]，miR156c、miR397 和miR444b 通過靶向調控ACC1、LACS9和LACS4而調控油棕脂肪酸的合成[76]，miR319 通過控制靶基因TCP，而TCP 能夠與WRI1 蛋白互作，進而調控脂肪酸的合成[96]。是否也存在非編碼RNA 直接參與WRI1 介導的脂肪酸合成調控機制？利用在線 軟 件psRNATarget （http://plantgrn. noble. org/psRNATarget/home）對可能調控AtWRI1的miRNA 進行預測分析，發現20 個候選的miRNA，包括miR156、 miR164、 miR780、 miR816、 miR838、miR854、miR5021 和miR5998 等。這 些miRNAs 是否能在轉錄后水平靶向調控WRI1的表達，進而控制油脂的合成，還需要采用煙草共轉化系統和5’RACE技術進行體內和體外實驗的驗證。

WRI1下游的靶基因大都是通過分析過表達和突變體中的差異表達基因進行預測，WRI1與靶基因的互作關系沒有明確。大多數的研究表明WRI1正調控油脂的合成，最近的研究發現WRI1能夠與BADC互作抑制油脂的合成[99]，這表明WRI1可能在油脂合成中存在反饋調節機制。除了AW 盒之外，WRI1是否還存在其他的結合位點？因此挖掘WRI1的潛在靶基因，并進行功能驗證是明確WRI1 調控油脂合成機制的關鍵。闡明上述問題將有助于系統地闡明WRI1對調控植物油脂合成的生物學功能，深化對植物油脂調控網絡的認識，并為后續開展油料作物分子育種提供理論依據。