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武漢植物園在植物應答低溫和干旱脅迫中取得

發布時間:2019-03-09 23:10:01

在植物的生長周期里,低溫是一個重要的限制因素。植物感受到低溫信號以后,CBF/DREB 基因受到誘導表達,從而啟動下游的COR 基因和低溫的應激反應。目前人們鑒定了調控CBF/DREB 基因的上游作用因子,包括ICE1、CAMTA3、LHY以及CCA1等。

武漢植物園在植物應答低溫和干旱脅迫中取得

但是對于CBF/DREB 基因如何在低溫條件下受到誘導表達的機理仍不清楚。中國科學院武漢植物園研究員產祝龍與中國科學院上海生命科學研究院上海植物逆境生物學研究中心朱健康合作,發現rdm4 (RNA-directed DNA Methylation4)突變體對低溫敏感,而轉基因植株表現出對低溫的耐受性。轉錄組分析發現,RDM4調控冷害相關的CBF及下游CBF regulon基因的表達。同時RDM4調控的基因有很大一部分與CBF2以及CBF3調控的基因重疊,包括與活性氧代謝相關的途徑。以前的研究已表明,RDM4與Pol II相互作用。通過染色質免疫共沉淀技術(ChIP)實驗發現,低溫條件下RDM4可以協助Pol II富集到CBF 基因的啟動子區,調控CBF 基因的表達。相關的研究闡釋了低溫信號誘導CBF途徑的分子機理。論文發表在New Phytologist上,產祝龍與朱健康是共同通訊作者。 擬南芥LTI (Low Temperature-Induced)是一種脫水素蛋白,受到低溫的誘導,是植物應答低溫脅迫下游的重要作用因子。海南大學教授施海濤與中科院武漢植物園產祝龍合作,研究發現LTI30作為一種正調控因子,增強植物的抗旱性。研究結果表明,LTI30 受到ABA處理和干旱的誘導表達。LTI30過表達植株對ABA敏感,失水慢,具有較強的抗旱性。突變體植株則具有相反的表型。進一步的研究發現,LTI30影響到CAT的活性和活性氧的積累。過表達LTI30同時也增強了植物體內脯胺酸的含量。相關研究結果闡述了LTI30通過調控活性氧及脯胺酸,從而增強植物的抗旱性。論文發表在Frontiers in Plant Science上。施海濤與產祝龍是共同通訊作者。

RDM4與CBF2以及CBF3共調控的下游基因

LTI30植株對ABA的響應

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