近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙草遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)研究單位聯(lián)合攻關(guān),發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子bHLH123可通過(guò)激活NtRbohE基因的表達(dá)提高煙草耐鹽性。這一新機(jī)制的發(fā)現(xiàn),為了解煙草和其他作物抵御鹽脅迫提供了新的線索。相關(guān)結(jié)果在線發(fā)表在《植物生理(Plant Physiology)》上。
據(jù)王元英研究員介紹,植物中Rboh基因表達(dá)后產(chǎn)生的活性氧(ROS)是植物逆境反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)因子。ROS在植物響應(yīng)逆境脅迫過(guò)程中起到雙重作用,一方面作為有毒物質(zhì)引起氧化損傷,另一方面作為信號(hào)分子介導(dǎo)大量的生物過(guò)程。然而,人們對(duì)于植物如何通過(guò)Rboh來(lái)源的ROS信號(hào)途徑來(lái)適應(yīng)鹽脅迫知之甚少。
該研究首次鑒定到一個(gè)bHLH轉(zhuǎn)錄因子NtbHLH123參與調(diào)控鹽脅迫下NtRbohE基因的表達(dá)。NtbHLH123能夠正向調(diào)控?zé)煵莸哪望}性,且在調(diào)控植物響應(yīng)鹽脅迫中起到雙重作用。一方面,在鹽脅迫處理早期激活NtRbohE的表達(dá),促進(jìn)ROS的產(chǎn)生;另一方面,在鹽脅迫處理后期可以部分正向調(diào)控抗氧化酶介導(dǎo)的ROS清除系統(tǒng),提高煙草的耐鹽性。遺傳分析結(jié)果表明NtbHLH123對(duì)煙草耐鹽性的調(diào)控依賴于NtbHLH123-NtRbohE信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。該研究揭示了轉(zhuǎn)錄因子NtbHLH123在煙草響應(yīng)鹽脅迫的過(guò)程中起到分子開(kāi)關(guān)的作用,調(diào)控依賴于Rboh的ROS產(chǎn)生機(jī)制,為研究煙草和其他作物抵御鹽脅迫提供了新的線索。
該研究得到了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。(通訊員 鞠曉暉)