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中国科学院华南植物园资源植物研究与产业化应用团队通过调节SiCAT表达来提高谷子耐盐性的研究

  • 转自:植物生物技术Pbj 公众号
  • Published: 2023-12-05
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        作为原产于中国的重要旱地作物之一,谷子拥有超过7000年的栽培历史。因其药用价值和抗氧化特性,谷子常被推荐作为多种营养和健康食品的成分。它能够抵抗各种恶劣的生长环境,如盐分胁迫和干旱胁迫等。然而,对于谷子适应这些恶劣环境的具体机制,目前的了解仍然有限。
        近期,中国科学院华南植物园资源植物研究与产业化应用团队房林研究组完成的题为Phosphorylation of SiRAV1 at Ser31 regulates the SiCAT expression to enhance salt tolerance in Setaria italica的研究论文Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报》(英文),JIA) 2023年12期正式发表

盐害严重威胁着植物的生长和发育。因此,识别和筛选盐胁迫响应的关键基因并解析其作用机制对提高植物的耐盐性至关重要。本研究运用磷酸化蛋白质组技术对盐胁迫处理前后的谷子样品进行检测分析,共鉴定出4000个磷酸化多肽,其中123个显著差异。非冗余蛋白质数据库(NR)功能注释显示,有23个转录因子表达差异显著,如SiRAV1转录因子。亚细胞定位分析显示SiRAV1位于细胞核中。表型和生理分析证实,SiRAV1的过表达能够提高谷子对盐胁迫的耐受性,且这一作用是通过抑制盐诱导的H2O2积累、丙二醛含量和电解质渗漏率的增加等方式实现的。进一步的研究表明,SiRAV1能够直接结合SiCAT启动子以激活SiCAT的表达,从而提高CAT酶的活性。本研究还发现,SiRAV1蛋白的Ser31位点磷酸化可以通过增强其与SiCAT启动子的结合能力来正向调节谷子的耐盐性。综上所述,本研究首次解析了SiRAV1在谷子盐响应中的作用机制:盐胁迫通过诱导SiRAV1蛋白的Ser31位点磷酸化,进而增强了其与SiCAT启动子的结合能力,激活了SiCAT的表达,从而提高谷子对盐胁迫的耐受性。



中国科学院华南植物园科研助理李巧璐为该文章第一作者,生态环境部南京环境科学研究所助理研究员王蒙蒙、浙江农林大学颜景畏教授和中国科学院华南植物园房林副研究员为该文章的共同通讯作者。该研究得到了国家自然基金31902062和中国科学院华南植物园青年人才专项(QNXM-02的支持。

 

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https://do‍i.org/10.‍1016/j.‍ji‍a‍.2023.04.‍034