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百合耐热研究取得新进展
日期:2021-04-13 作者:未知 来源:园艺研究 点击:
 百合被誉为“球根花卉”之王,是国内和国际花卉市场上的重要花卉,具有 极高的观赏、经济和文化价值。百合喜冷凉气候,生长适宜温度为22-28℃,30℃以上的温度会对百合生长发育产生不良影响,如出现消蕾、盲花等现象。在我国大部分地区,5-9月的气温通常高于30℃,7-8 月份气温往往在35℃以上,严重影响百合生长发育,限制了百合周年生产。因此,解析百合的高温逆境响应机制,鉴定调控耐热性的关键基因,对于采用基因工程技术提高百合耐热性、实现百合周年生产具有重要的理论和实践意义。
  目前,有关植物热胁迫响应的研究主要集中在热激转录因子方面,对其它家 族的转录因子在热胁迫响应中的作用机制的研究较少。WRKY 家族的转录因子参与多种植物的生物和非生物胁迫逆境响应,但很少有研究关注它们对于植物耐热性的影响。
  近日,Horticulture Research 在线发表了南京农业大学滕年军教授团队题 为LlWRKY39 is involved in thermotolerance by activating LlMBF1c and i nteracting with LlCaM3 in lily (Lilium longiflorum)的研究论文。
  研究者克隆得到了一个百合WRKY-IId类的转录因子基因LlWRKY39,其受高温诱导表达,蛋白定位于细胞核中;蛋白结构中具有一个潜在的钙调蛋白结合域(CBD),进一步研究表明LlWRKY39可以利用CBD结构域与百合钙调蛋白LlCaM 3互作,且该互作依赖于Ca2+的存在。
  在百合和拟南芥中过表达LlWRKY39,可以显著地提高转基因植株的耐热性,同时诱导多种耐热途径基因的表达,其中包括转录桥接因子基因 LlMBF1c。进一步分析表明LlWRKY39可作为LlMBF1c的直接上游因子发挥作用,它可以直接结合到LlMBF1c启动子的W-box元件上激活其表达;在LlCaM3存在的条件下,Ll CaM3与LlWRKY39互作,显著地抑制 LlWRKY39对于LlMBF1c的激活作用,暗示了存在有反馈抑制调节作用控制 LlWRKY39 功能的发挥,防止过度激活的发生。
  南京农业大学园艺学院百合课题组科研助理丁利平和青年教师吴泽博士为共同第一作者,滕年军教授为通讯作者。本研究受到国家重点研发计划(2019Y FD1000400)、国家自然科学基金(31902055)、江苏省自然科学基金(BK2019 0532)和中央高校基本科研业务费(KJQN202032)的支持。
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