近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花功能基因組團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),棉花中合成無(wú)色花青素雙加氧酶的 GhLDOX3 基因可以通過(guò)調(diào)節(jié)抗氧化能力和矢車菊素含量來(lái)調(diào)控棉花耐堿性,對(duì)揭示棉花耐堿機(jī)理具有指導(dǎo)意義。相關(guān)研究成果發(fā)表在《生態(tài)毒理學(xué)與環(huán)境安全(Ecotoxicology and Environmental Safety)》上。
矢車菊素是廣泛存在于植物中的水溶性天然色素之一,是六大類花青素中最常見(jiàn)的一種。目前,花青素在植物中的相關(guān)研究大多集中在呈色機(jī)理、生物合成調(diào)控方面,鮮有關(guān)于花青素調(diào)控棉花響應(yīng)堿脅迫機(jī)制的研究。
該研究發(fā)現(xiàn),沉默 GhLDOX3 基因后,棉花中的矢車菊素含量升高,進(jìn)而抗氧化酶活性提高,從而清除活性氧,幫助棉花抵御堿脅迫。此外,超表達(dá)該基因的擬南芥對(duì)抵御堿脅迫的能力降低。研究表明, GhLDOX3 基因在棉花抵抗堿脅迫的過(guò)程中起負(fù)調(diào)控作用,棉花育種中可以通過(guò)調(diào)控 GhLDOX3 基因的表達(dá)來(lái)提高棉花的耐堿性。研究結(jié)果為棉花抗性研究提供了理論支撐。(通訊員 梁冰)
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2023.115655
GhLDOX3 基因調(diào)控棉花耐碳酸鈉的分子機(jī)制