物理科技生物学-PHYICA

研究人员在稻米时钟三好卢克成分和耐盐性之间建立了分子联系

生物 2022-05-30 00:03:09

中国科学院张楠楠 调控水稻耐盐性的核心时钟成分模型

学分:博士

王雷集团 过量的钠离子(Na+)是盐化土壤中最普遍的可溶性阳离子,可通过连续的渗透胁迫和氧化胁迫对植物造成伤害,特别是对包括水稻在内的水生植物

昼夜节律钟是高等植物的内源性计时系统,已被证明是多种非生物胁迫信号的重要整合者,包括拟南芥中的盐胁迫

尽管如此,水稻核心时钟成分是否参与耐盐性及其潜在机制仍不清楚

在12月21日发表在《EMBO日报》上的一项新研究中,教授领导的一个研究小组

中国科学院植物研究所的王磊在鉴定水稻钟核心成分和耐盐性之间的新的分子联系方面取得了很大进展

利用CRISPR/Cas9方法,研究人员系统地产生了OsPRRs的功能缺失突变体,其中OsPRR73是水稻耐盐所需的唯一成员

此外,还证实了OsPRR73在水稻中作为时钟成分

值得注意的是,研究人员发现,在盐胁迫下,osprr73缺失突变体的粒度和产量显著降低

并且ospr 73突变体植物对钠离子处理高度敏感,这表明ospr 73是盐适应所必需的

进一步,他们确定了OsHKT21,编码质膜定位的钠离子内流转运蛋白,作为OsPRR73介导耐盐性的直接转录靶标

因此,在盐处理时,增加的OsPRR73可以有效地抑制OsHKT2的表达;1减少钠离子的积累

免疫沉淀-质谱分析进一步确定HDAC10是OsPRR73抑制OsHKT2的核相互作用因子;1转录

再者,发现OsHKT21是介导osprr73植物盐敏感性的主要下游成分

“OspRR 73-Oshkt 2;1转录模块通过调节钠离子体内平衡赋予水稻耐盐性,这代表了昼夜节律钟和耐盐性之间的一种新的分子联系

这些发现为进一步破译水稻昼夜节律钟赋予的非生物胁迫反应的调控网络铺平了道路

本研究的相关遗传资源可为今后耐盐水稻品种的选育提供参考

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