近日,山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所分子育種團(tuán)隊(duì)在Antioxidants(IF=7.675;JCR1區(qū),中科院大類2區(qū)、小類1區(qū))發(fā)表了“Genome-Wide Identification and Characterization of Chinese Cabbage S1fa Transcription Factors and Their Roles in Response to Salt Stress”的研究論文。
S1fa 轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育和響應(yīng)非生物逆境等過(guò)程種發(fā)揮了重要作用。大白菜有4個(gè)S1fa 基因(Bra003132,Bra034084,Bra006994和Bra029784),本研究對(duì)這4個(gè)S1fa 基因響應(yīng)逆境脅迫的作用機(jī)制進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,Bra003132、Bra034084和Bra029784在大白菜所有組織中均有表達(dá),而B(niǎo)ra006994只在果莢中表達(dá)。在 Hg和Cd脅迫下,S1fa基因表達(dá)量顯著增加,而在NaCl 脅迫下顯著下降。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),在酵母種過(guò)量表達(dá)Bra034084和Bra029784基因可明顯提高轉(zhuǎn)基因酵母對(duì)NaCl脅迫的敏感性。研究還發(fā)現(xiàn),過(guò)量表達(dá)Bra034084和Bra029784基因顯著降低了抗氧化酶SOD、POD和CAT的活性,提高了MDA、H2O2以及O2-的含量。另外,過(guò)量表達(dá)Bra034084和Bra029784基因可使酵母細(xì)胞壁生物合成基因Ccw14p、Cha1p、Cwp2p、Sed1p、Rlm1p、Rom2p、Mkk1p、Hsp12p、Mkk2p、Sdp1和YLR194c 的表達(dá)量增加,而B(niǎo)ck1p 和Ptc1p的表達(dá)量則顯著下降,這表明Bra034084和Bra029784基因可通過(guò)調(diào)控細(xì)胞壁物質(zhì)的生物合成來(lái)調(diào)控對(duì)鹽脅迫的應(yīng)答。這些研究結(jié)果為深入探索大白菜耐鹽的分子調(diào)控機(jī)制及其在耐鹽育種中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
Fig. 7 Responses to abiotic stresses through yeast dilution bioassay with the wild type strain, S1fa transformed with pRS-416-GFP. Yeast wild-type (EV) strain and S1fa-overexpressing cells were grown in the URA liquid medium for 24h at 30°C. The cell solutions were diluted to an OD600value of 0.3 and exposed to different typesof abiotic stresses.A. URA (Control), B. 50mM Cu, C. 75mM Hg, E. 100 mM Al, D. 100mM Co, F. 75uM Cd, G. 2M mannitol, H. 1M NaCl. Triangles representthe 10-fold serial dilutions (the starting OD600is0.3)。
蔬菜研究所博士后Ali Anwar和助理研究員張庶為該論文共同第一作者,高建偉研究員和賀立龍博士為該論文的共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金和山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。