Hypoxia induced by flooding causes significant losses to crop production almost every year. However, the molecular network of submergence signaling pathway is still poorly understood. According to previous studies, transgenic plants overexpressing the WRKY33 gene showed enhanced resistance to submergence stress. Thus, this transcription factor may regulate a series of target genes in response to submergence. Here, to determine putative downstream targets of WRKY33 at a genome-wide scale in Arabidopsis thaliana, we performed the chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-seq) using 35S:FLAG-WRKY33 overexpression transgenic lines (WRKY33-OE) after 24 h of submergence treatment. Using ChIP-seq data, we identified a total of 104 WRKY33-binding genes under submergence stress (WRKY33BGSs). Most WRKY33BGSs are involved in the oxidation-reduction process, programmed cell death in response to reactive oxygen species, lipid biosynthesis process, and other processes related to stress responses. Moreover, the major motif identified in the WRKY33BGSs promoters is a new cis-element, TCTCTC (named here as “TC box”). This cis-element differs from the previously known W box for WRKY33. Further qPCR experiments verified that genes carrying this motif in their promoters could be regulated by WRKY33 upon submergence treatment. Our study has identified a new putative binding motif of WRKY33 and recovered numerous previously unknown target genes of WRKY33 during submergence stress. The WRKY33 gene positively participates in flooding response probably by transcriptional regulation of the downstream submergence-related target genes via a “TC box”.

中文翻译：

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全基因组（ChIP-seq）鉴定拟南芥淹没应激过程中受WRKY33调控的靶基因

洪水引起的缺氧几乎每年都会给作物生产造成重大损失。然而，淹没信号通路的分子网络仍然知之甚少。根据先前的研究，过表达 WRKY33 基因的转基因植物表现出对淹没胁迫的增强抵抗力。因此，该转录因子可以调节一系列靶基因以响应淹没。在这里，为了在拟南芥中确定全基因组范围内 WRKY33 的假定下游靶点，我们在浸没处理 24 小时后使用 35S:FLAG-WRKY33 过表达转基因系 (WRKY33-OE) 进行了染色质免疫沉淀测序 (ChIP-seq) . 使用 ChIP-seq 数据，我们共鉴定了 104 个在淹没胁迫下的 WRKY33 结合基因 (WRKY33BGSs)。大多数 WRKY33BGS 参与氧化还原过程、响应活性氧的程序性细胞死亡、脂质生物合成过程以及其他与应激反应相关的过程。此外，在 WRKY33BGSs 启动子中鉴定的主要基序是一个新的顺式元件，TCTCTC（此处命名为“TC 盒”）。这种独联体元素不同于之前已知的 WRKY33 的 W 框。进一步的 qPCR 实验证实，在其启动子中携带该基序的基因可以在淹没处理后受到 WRKY33 的调节。我们的研究已经确定了一个新的假定的 WRKY33 结合基序，并在淹没胁迫期间恢复了许多以前未知的 WRKY33 靶基因。WRKY33 基因可能通过“TC 盒”对下游淹没相关靶基因的转录调控，积极参与洪水反应。响应于活性氧、脂质生物合成过程和其他与应激反应相关的过程的程序性细胞死亡。此外，在 WRKY33BGSs 启动子中鉴定的主要基序是一个新的顺式元件，TCTCTC（此处命名为“TC 盒”）。这种独联体元素不同于之前已知的 WRKY33 的 W 框。进一步的 qPCR 实验证实，在其启动子中携带该基序的基因可以在淹没处理后受到 WRKY33 的调节。我们的研究已经确定了一个新的假定的 WRKY33 结合基序，并在淹没胁迫期间恢复了许多以前未知的 WRKY33 靶基因。WRKY33 基因可能通过“TC 盒”对下游淹没相关靶基因的转录调控，积极参与洪水反应。响应于活性氧、脂质生物合成过程和其他与应激反应相关的过程的程序性细胞死亡。此外，在 WRKY33BGSs 启动子中鉴定的主要基序是一个新的顺式元件，TCTCTC（此处命名为“TC 盒”）。这种独联体元素不同于之前已知的 WRKY33 的 W 框。进一步的 qPCR 实验证实，在其启动子中携带该基序的基因可以在淹没处理后受到 WRKY33 的调节。我们的研究已经确定了一个新的假定的 WRKY33 结合基序，并在淹没胁迫期间恢复了许多以前未知的 WRKY33 靶基因。WRKY33 基因可能通过“TC 盒”对下游淹没相关靶基因的转录调控，积极参与洪水反应。脂质生物合成过程，以及其他与应激反应相关的过程。此外，在 WRKY33BGSs 启动子中鉴定的主要基序是一个新的顺式元件，TCTCTC（此处命名为“TC 盒”）。这种独联体元素不同于之前已知的 WRKY33 的 W 框。进一步的 qPCR 实验证实，在其启动子中携带该基序的基因可以在淹没处理后受到 WRKY33 的调节。我们的研究已经确定了一个新的假定的 WRKY33 结合基序，并在淹没胁迫期间恢复了许多以前未知的 WRKY33 靶基因。WRKY33 基因可能通过“TC 盒”对下游淹没相关靶基因的转录调控，积极参与洪水反应。脂质生物合成过程，以及其他与应激反应相关的过程。此外，在 WRKY33BGSs 启动子中鉴定的主要基序是一个新的顺式元件，TCTCTC（此处命名为“TC 盒”）。这种独联体元素不同于之前已知的 WRKY33 的 W 框。进一步的 qPCR 实验证实，在其启动子中携带该基序的基因可以在淹没处理后受到 WRKY33 的调节。我们的研究已经确定了一个新的假定的 WRKY33 结合基序，并在淹没胁迫期间恢复了许多以前未知的 WRKY33 靶基因。WRKY33 基因可能通过“TC 盒”对下游淹没相关靶基因的转录调控，积极参与洪水反应。在 WRKY33BGSs 启动子中鉴定的主要基序是一个新的顺式元件，TCTCTC（此处命名为“TC 盒”）。这种独联体元素不同于之前已知的 WRKY33 的 W 框。进一步的 qPCR 实验证实，在其启动子中携带该基序的基因可以在淹没处理后受到 WRKY33 的调节。我们的研究已经确定了一个新的假定的 WRKY33 结合基序，并在淹没胁迫期间恢复了许多以前未知的 WRKY33 靶基因。WRKY33 基因可能通过“TC 盒”对下游淹没相关靶基因的转录调控，积极参与洪水反应。在 WRKY33BGSs 启动子中鉴定的主要基序是一个新的顺式元件，TCTCTC（此处命名为“TC 盒”）。这种独联体元素不同于之前已知的 WRKY33 的 W 框。进一步的 qPCR 实验证实，在其启动子中携带该基序的基因可以在淹没处理后受到 WRKY33 的调节。我们的研究已经确定了一个新的假定的 WRKY33 结合基序，并在淹没胁迫期间恢复了许多以前未知的 WRKY33 靶基因。WRKY33 基因可能通过“TC 盒”对下游淹没相关靶基因的转录调控，积极参与洪水反应。进一步的 qPCR 实验证实，在其启动子中携带该基序的基因可以在淹没处理后受到 WRKY33 的调节。我们的研究已经确定了一个新的假定的 WRKY33 结合基序，并在淹没胁迫期间恢复了许多以前未知的 WRKY33 靶基因。WRKY33 基因可能通过“TC 盒”对下游淹没相关靶基因的转录调控，积极参与洪水反应。进一步的 qPCR 实验证实，在其启动子中携带该基序的基因可以在淹没处理后受到 WRKY33 的调节。我们的研究已经确定了一个新的假定的 WRKY33 结合基序，并在淹没胁迫期间恢复了许多以前未知的 WRKY33 靶基因。WRKY33 基因可能通过“TC 盒”对下游淹没相关靶基因的转录调控，积极参与洪水反应。