中國熱科院椰子所在油棕應答低溫脅迫分子機理研究方面取得新進展,首次將MYB、AP2/ERF類轉錄因子的功能擴展到油棕低溫應答調控中,明確油棕MYB111轉錄因子參與調控低溫脅迫應答過程。該研究深入解析油棕對低溫脅迫的應答模式,為通過分子育種培育適應我國氣候的耐寒油棕新品種奠定理論基礎。
油棕作為典型的熱帶油料作物之一,喜高溫,而我國熱區地處熱帶北緣,低溫對油棕生長和產量均造成不同程度的影響,是限制我國油棕種植區域擴大的關鍵因素。目前關于油棕抗寒方面的研究主要集中在生理和表型評價方面,油棕耐寒分子機制尚不清楚,對轉錄因子參與抗寒應答的分子機制研究鮮有報道。本研究團隊完成了全基因組范圍內油棕MYB家族成員的鑒定,并應用生物信息學方法對其進行基因結構,保守結構域及基因共線性等分析,通過熒光定量PCR分析其在低溫脅迫下的表達變化,共獲得油棕MYB類轉錄因子159個,發現15個MYB基因在低溫脅迫過程中超高水平表達。當低溫脅迫達24 h時,油棕EgMYB111表達量最為顯著,把EgMYB111基因轉入擬南芥,結果表明該基因的過表達提高了轉基因擬南芥的抗寒能力。
相關研究成果分別以“Genome-wide identification and expression analysis of MYB gene family in oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) under abiotic stress conditions”為題發表在《Environmental and Experimental Botany》,“The oil palm R2R3?MYB subfamily genes EgMYB111 and EgMYB157 improve multiple abiotic stress tolerance in transgenic Arabidopsis plants”為題發表在《Plant Cell Reports》。
中國熱科院椰子所周麗霞助理研究員為第一作者,相關研究成果得到中國熱帶農業科學院基本科研業務費專項(1630152019001 )、國家自然科學基金(31870670)及海南省自然科學基金(319QN324 )等項目的支持。
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https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2020.104245
https://doi.org/10.1007/s00299-021-02814-1