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我校在植物耐盐机理方面取得新进展

核心提示: 11月28日,我校园艺林学学院欧阳波教授课题组在Plant Biotechnology Journal杂志上在线发表了题为“The C2H2 zinc finger-protein SlZF3 regulates AsA synthesis and salt tolerance by interacting with CSN5B”的研究论文。

南湖网讯(通讯员 罗金英 周玉红)11月28日,我校园艺林学学院欧阳波教授课题组在Plant Biotechnology Journal杂志上在线发表了题为“The C2H2 zinc finger-protein SlZF3 regulates AsA synthesis and salt tolerance by interacting with CSN5B”的研究论文。该研究解析了番茄SlZF3锌指蛋白通过与COP9信号复合体(CSN)的亚基CSN5B蛋白互作,从而调控植物抗坏血酸含量以及耐盐性的机制。

盐、干旱等非生物学逆境是造成作物减产的主要因素之一。当植物生长遭受逆境胁迫时,体内会产生大量的活性氧(ROS),而ROS过度积累会对植物生长造成严重破坏。利用抗坏血酸来清除活性氧ROS是植物适应逆境胁迫的重要手段之一。目前,植物中鉴定了4条抗坏血酸合成途径,其中D-甘露醇/L-半乳糖 (D-Man/L-Gal)途径发挥主要作用,其中VTC1(甘露糖焦磷酸化酶)是该合成途径的一个重要酶。尽管抗坏血酸的合成和代谢途径研究比较深入,但是该途径的调控因子还有待发掘,目前只发现了少数的调控因子。

在课题组的前期研究中,通过植物芯片技术鉴定了一批盐胁迫快速响应的转录因子,其中包括一个C2H2型锌指蛋白SlZF3。番茄中虽然有超过100个基因编码锌指蛋白,但是功能得到鉴定的基因非常少。在该研究发现SlZF3的转录受盐胁迫快速诱导,在番茄和拟南芥中超表达该基因均能显著地提高耐盐性。进一步研究发现,SlZF3可以与COP9信号复合体(CSN)的亚基CSN5B蛋白互作,但是该互作如何影响植物的耐盐性的机理还不清楚。该课题组通过双荧光分子互补(BIFC)、荧光素酶报告系统分析、蛋白质免疫共沉淀(Co-IP)以及蛋白质杂交(Western blot)等多方面的实验发现SlZF3可通过干扰CSN5B与VTC1互作,从而阻止CSN5B对VTC1的降解,VTC1的积累导致抗坏血酸的合成增强。抗坏血酸积累使得植株清除ROS的能力增强,植株抗逆性得到提高。

本研究鉴定了一个新的转录因子SlZF3,参与调控抗坏血酸的合成并调节植物的耐盐性。

该研究为园林院欧阳波教授课题组完成,博士生李营、储转南为该论文的共同第一作者,欧阳波教授为该论文的通讯作者。相关工作得到了国家自然科学基金以及中央高校基本科研业务费科研专项的支持。

审核人:李营

论文链接http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12863/full

责任编辑:付左洋
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