在植物科學(xué)研究中，解析轉(zhuǎn)錄因子與DNA的特異性互作，是構(gòu)建基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、揭示生命活動(dòng)分子機(jī)制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)ChIP-seq技術(shù)因依賴目的蛋白特異性抗體，成為非模式植物研究的重要瓶頸。DAP-seq技術(shù)無需特異性抗體和轉(zhuǎn)基因材料，可全基因組鑒定轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)，為模式/非模式生物研究提供高效方案。

植物功能基因研究為什么選擇DAP-seq

無需抗體與轉(zhuǎn)基因：直接使用體外表達(dá)的標(biāo)簽蛋白開展實(shí)驗(yàn)，有效規(guī)避了物種特異性抗體稀缺、轉(zhuǎn)基因材料構(gòu)建周期長等難題，尤其適用于非模式植物（如新興經(jīng)濟(jì)作物、林木、藥用植物等）研究。

保留表觀遺傳印記：使用天然基因組DNA（含甲基化等修飾）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能反映蛋白質(zhì)與修飾后DNA的真實(shí)結(jié)合情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具生理相關(guān)性。

高通量與低成本：可在短期內(nèi)批量解析數(shù)十甚至上百個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)，高效推進(jìn)轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)研究，且單樣本實(shí)驗(yàn)成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)研究方法。

靈活可控的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：可根據(jù)研究需求添加激酶、小分子、輔因子等，模擬特定生理環(huán)境，解析條件依賴性的調(diào)控機(jī)制。

藍(lán)景科信深耕DAP-seq技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用7年，覆蓋260+物種，完成4000+項(xiàng)目，憑借成熟穩(wěn)定的技術(shù)體系持續(xù)支撐科研創(chuàng)新。目前，藍(lán)景科信依托該技術(shù)已助力研究者在植物生長發(fā)育、逆境響應(yīng)、果實(shí)發(fā)育、系統(tǒng)進(jìn)化等多個(gè)研究方向取得重要成果，相關(guān)研究成果發(fā)表于Cell、Science、Molecular Plant、Plant Biotechnology Journal、Plant Cell、PNAS、Plant Communications、New Phytologist、Plant Physiology等期刊，文章近百篇。

客戶頂刊案例分享：DAP-seq在植物研究中的經(jīng)典應(yīng)用

本文精選藍(lán)景科信支持高校科研團(tuán)隊(duì)發(fā)表于Science、Cell、Molecular Plant等國際頂級(jí)期刊的研究案例，展示DAP-seq技術(shù)在植物科學(xué)研究中的應(yīng)用價(jià)值與科研支撐能力。

案例1：DAP-seq技術(shù)助力揭示黃瓜性別決定的新機(jī)制

發(fā)表時(shí)間：2025年12月

發(fā)表期刊：Science（IF=45.8）

題目：ARF3-mediated auxin signaling is essential for sex determination in cucumber

研究背景

葫蘆科植物的性別決定受生長素和乙烯調(diào)控，但生長素信號(hào)如何整合進(jìn)性別決定通路，特別是調(diào)控雌花發(fā)育的分子機(jī)制尚不清晰。

核心結(jié)果

本研究證實(shí)CsARF3是生長素調(diào)控黃瓜雌花形成的關(guān)鍵基因，敲除該基因黃瓜僅開雄花，過表達(dá)則雌花數(shù)量顯著提升，且外源生長素?zé)o法恢復(fù)突變體的雌花形成。研究通過DAP-seq技術(shù)解析了CsARF3全基因組結(jié)合特征，檢測(cè)到大量高可信度結(jié)合峰，其中23%定位于基因啟動(dòng)子區(qū)域，并從中篩選出CsSTM、CsWIP1、CsCRC、CsAG、CsMYB62 等下游關(guān)鍵靶基因，這些靶基因顯著富集于花發(fā)育相關(guān)通路。同時(shí)，通過DAP-seq與RNA-seq的聯(lián)合分析發(fā)現(xiàn)，Csarf3突變體中67%的差異表達(dá)基因與CsARF3的結(jié)合基因存在重疊，且這類重疊基因均高度富集于花分生組織發(fā)育、花器官特化等黃瓜性別決定的關(guān)鍵生物學(xué)過程。后續(xù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，CsARF3通過結(jié)合AuxRE順式元件，以激活CsSTM、抑制CsWIP1的雙重調(diào)控模式促進(jìn)雌花發(fā)育。該研究解析了CsARF3介導(dǎo)的黃瓜性別決定分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)闡明了生長素與乙烯調(diào)控黃瓜性別決定的雙向互作機(jī)制，葫蘆科作物生長素調(diào)控性別分化的分子機(jī)制，也為植物性別決定調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究實(shí)現(xiàn)了全新突破。

案例2：DAP-seq技術(shù)助力揭示葉綠體生物發(fā)生的調(diào)控機(jī)制

發(fā)表時(shí)間：2024年7月

發(fā)表期刊：Cell（IF=42.5）

題目：MYB-related transcription factors control chloroplast biogenesis

研究背景

葉綠體生物發(fā)生對(duì)植物光合作用至關(guān)重要，已知GLK家族轉(zhuǎn)錄因子是主要調(diào)控因子，但其單基因突變體仍有殘留葉綠素，暗示存在其他協(xié)同調(diào)控因子，而MYB相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子在葉綠體發(fā)育中的作用及其與GLK的互作機(jī)制尚不明確。

核心結(jié)果

本研究鑒定出地錢中MpRR-MYB5/2為葉綠體生物發(fā)生的功能冗余關(guān)鍵調(diào)控因子，證實(shí)該家族與GLK協(xié)同調(diào)控葉綠體發(fā)育進(jìn)程。通過DAP-seq技術(shù)解析了地錢中MYB相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子MpRR-MYB2和MpRR-MYB5的結(jié)合位點(diǎn)，結(jié)果顯示二者分別有6,804個(gè)和2,839個(gè)結(jié)合峰，43%（MpRR-MYB2）和35%（MpRR-MYB5）位于啟動(dòng)子區(qū)域，且共享保守基序TTATC；靶基因功能富集于葉綠素生物合成、光合系統(tǒng)組裝、碳固定和光呼吸等通路，且與GLK調(diào)控網(wǎng)絡(luò)存在協(xié)同互作（如MpGLK啟動(dòng)子含MYB結(jié)合位點(diǎn)）。這一結(jié)果系統(tǒng)性揭示了MYB因子在葉綠體發(fā)育中的直接調(diào)控作用，彌補(bǔ)了GLK調(diào)控的空白，是解析葉綠體雙重調(diào)控機(jī)制的關(guān)鍵，為構(gòu)建“MYB-GLK協(xié)同調(diào)控網(wǎng)絡(luò)"提供了分子證據(jù)。隨后通過ChIP-qPCR證實(shí)體內(nèi)結(jié)合，酵母單雜交和雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證直接互作，地錢和擬南芥雙突變體表型及跨物種互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確認(rèn)功能保守性。

案例3：DAP-seq技術(shù)助力小麥氮高效利用與產(chǎn)量提升機(jī)制研究

發(fā)表時(shí)間：2025年9月

發(fā)表期刊：Molecular Plant（IF=24.1)

題目：An incoherent feed-forward loop coordinates nitrate uptake and tillering in wheat

研究背景

小麥作為全球近20%人口的主食來源，其產(chǎn)量和氮素利用效率（NUE）直接關(guān)系到糧食安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。自綠色革命以來，氮肥施用大幅提升了小麥產(chǎn)量，但如今增產(chǎn)效應(yīng)已進(jìn)入平臺(tái)期——過量施氮不僅降低NUE，還會(huì)催生大量無效分蘗，造成資源浪費(fèi)。如何讓小麥在氮素波動(dòng)環(huán)境中“智能"平衡硝酸鹽吸收與有效分蘗，成為小麥遺傳改良中的核心問題。

核心結(jié)果

本研究發(fā)現(xiàn)TaNLP3是小麥硝酸鹽信號(hào)通路的核心調(diào)控因子，可與SWI/SNF染色質(zhì)重塑復(fù)合物互作，并通過TaNLP3-TaLBD38-TaNRT2.1非相干前饋環(huán)，動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)小麥硝酸鹽吸收與分蘗。研究通過DAP-seq分析鑒定TaNLP3下游靶基因。結(jié)果顯示，兩個(gè)重復(fù)交集中鑒定到18941個(gè)靶基因，對(duì)應(yīng)54018個(gè)結(jié)合峰，其中90%的結(jié)合峰位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)（TSS）上游5kb調(diào)控區(qū)。整合ATAC-seq和DAP-seq數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，4008個(gè)基因既與硝酸鹽和TaNLP3共同調(diào)控的可及染色質(zhì)區(qū)域相關(guān)，又是DAP-seq鑒定的TaNLP3直接靶基因，這些重疊基因中包含許多氮素相關(guān)基因，如參與硝酸鹽吸收、硝酸鹽同化和硝酸鹽信號(hào)調(diào)控的基因。IGV峰圖顯示，TaNRT2.1-6B4和TaLBD38-4A位點(diǎn)的染色質(zhì)可及性顯著提高，且存在TaNLP3強(qiáng)結(jié)合信號(hào)。ChIP–qPCR 顯示，NI條件下TaNLP3敲除株系中4個(gè)氮相關(guān)基因啟動(dòng)子的H3K9ac水平顯著下降，表明TaNLP3在小麥硝酸鹽響應(yīng)中對(duì)染色質(zhì)可及性的調(diào)控。上述結(jié)果為解析TaNLP3作為核心調(diào)控因子介導(dǎo)小麥硝酸鹽響應(yīng)的分子機(jī)制，提供了關(guān)鍵的全基因組結(jié)合位點(diǎn)數(shù)據(jù)支撐。

案例4：DAP-seq技術(shù)助力挖掘水稻香氣形成的關(guān)鍵調(diào)控因子

發(fā)表時(shí)間：2024年11月

發(fā)表期刊：Molecular Plant（IF=24.1)

題目：Volatilome-based GWAS identifies OsWRKY19 and OsNAC021 as key regulators of rice aroma

研究背景

香米因其獨(dú)特的香味而受到全球的青睞，2-乙酰-1-吡咯啉（2-AP）是水稻香氣的主要成分，但除2-AP外水稻香氣的代謝基礎(chǔ)及香氣代謝物積累的遺傳機(jī)制（除OsBADH2和OsODC外）尚未明確，解析水稻香氣的分子調(diào)控機(jī)制對(duì)香稻品種培育具有重要意義。

核心結(jié)果

本文通過揮發(fā)組全基因組關(guān)聯(lián)研究（vGWAS）結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)，鑒定到兩個(gè)調(diào)控水稻香氣的關(guān)鍵基因：OsWRKY19和OsNAC021。為了探究OsWRKY19的調(diào)控機(jī)制，研究進(jìn)一步開展了DAP-seq分析，結(jié)果顯示，兩個(gè)重復(fù)分別鑒定出42,870和43,190個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，其中有41,768個(gè)目標(biāo)基因重疊；Motif分析發(fā)現(xiàn)，OsWRKY19主要富集的核心序列為“TTGACC/T"，且可結(jié)合于OsBADH2基因啟動(dòng)子區(qū)域。ChIP-qPCR、EMSA、雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)等進(jìn)一步證實(shí)OsWRKY19直接結(jié)合OsBADH2啟動(dòng)子的W-box元件（TTGACC/T）抑制其轉(zhuǎn)錄，從而促進(jìn)2-AP積累；OsNAC021則通過結(jié)合脂氧合酶（LOX）通路基因（如OsADH1、OsADH2、OsLOX9）啟動(dòng)子的NACRS元件，負(fù)調(diào)控FAVs合成。最終揭示了水稻香氣調(diào)控的雙轉(zhuǎn)錄因子模塊及其機(jī)制，為后續(xù)水稻及其他谷物作物的香氣品質(zhì)改良提供了可靠的技術(shù)支撐和基因資源。

案例5：DAP-seq技術(shù)助力解析擬南芥WRKY1促進(jìn)一次結(jié)實(shí)衰老的分子機(jī)制

發(fā)表時(shí)間：2024年7月

發(fā)表期刊：Molecular Plant（IF=24.1）

題目：Arabidopsis WRKY1 promotes monocarpic senescence by integrative regulation of flowering, leaf senescence，and nitrogen remobilization

研究背景

一次結(jié)實(shí)衰老在種子植物中普遍存在，影響作物收獲時(shí)間和品質(zhì)，但外界和內(nèi)部信號(hào)如何系統(tǒng)性整合調(diào)控該過程的機(jī)制尚不明確，尤其是WRKY轉(zhuǎn)錄因子在其中的作用有待探究。

核心結(jié)果

研究發(fā)現(xiàn)，擬南芥WRKY1的表達(dá)受年齡、水楊酸（SA）和氮缺乏誘導(dǎo)，其過表達(dá)株系（WRKY1-OE）表現(xiàn)為開花提前和葉片早衰，而wrky1突變體則延遲開花和衰老。通過DAP-seq分析鑒定到WRKY1在全基因組范圍內(nèi)的12220個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，且發(fā)現(xiàn)其顯著富集的保守結(jié)合基序?yàn)門TGAC。同時(shí)，通過DAP-seq與RNA-seq聯(lián)合分析，進(jìn)一步鑒定出WRKY1三類關(guān)鍵直接靶基因：在開花調(diào)控中，WRKY1直接結(jié)合開花抑制基因FLC啟動(dòng)子的W1-W3位點(diǎn)并抑制其表達(dá)，進(jìn)而激活FT和SOC1，促進(jìn)開花轉(zhuǎn)換；在葉片衰老調(diào)控中，WRKY1靶向結(jié)合SA生物合成關(guān)鍵基因SID2（W2/W4位點(diǎn)）和PBS3（W1-W3位點(diǎn)）的啟動(dòng)子，激活SA合成通路，加速葉片衰老進(jìn)程；在氮素再分配調(diào)控中，WRKY1結(jié)合氮同化與轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因NIA1、NRT3.1等的啟動(dòng)子，上調(diào)硝酸鹽還原酶與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)，促進(jìn)氮素從衰老葉片向種子的定向再分配。以上結(jié)果經(jīng)ChIP-qPCR、EMSA、雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)及遺傳分析等多維度驗(yàn)證。該研究解析了WRKY1協(xié)同調(diào)控開花、葉片衰老和氮素再分配的分子機(jī)制，一次結(jié)實(shí)衰老中外部信號(hào)與內(nèi)部發(fā)育過程系統(tǒng)整合的研究，為植物生命周期調(diào)控及作物遺傳改良提供了重要理論依據(jù)。