近日,河南農大陳鋒教授團隊歷經5年在小麥低溫抗性機制研究方面取得突破性進展,揭示了TaSRT1-TaPGK分子模塊通過促進丙酮酸積累來調節小麥低溫抗性的作用機理。
低溫凍害尤其是倒春寒是造成小麥減產的重要因素之一,然而極端天氣引起的冬季凍害也正在成為制約小麥產量提升的限制因素。2022年底至2023初,全國多地嚴重發生凍害,對小麥產量造成了嚴重損失。為解決小麥低溫凍害問題,該團隊利用巴豆酰化組學、全基因組關聯分析和轉錄組等多種分子生物學手段克隆出調控小麥低溫的重要基因TaPGK。進一步通過轉基因過表達、基因編輯等技術對該基因進行了系統的功能驗證,并利用多種蛋白互作技術和巴豆酰化修飾技術對其調控機制進行解析,發現TaPGK能夠與TaSRT1蛋白互作且被后者去巴豆酰化,從而揭示了TaSRT1-TaPGK分子模塊通過促進丙酮酸積累來調節小麥低溫抗性的作用機理。本研究提供了兩個有價值的耐寒基因,并解析了糖酵解途徑在小麥低溫響應中的新機制。
該研究成果以題為“Global crotonylatome and GWAS revealed aTaSRT1-TaPGKmodel regulating wheat cold tolerance through mediating pyruvate”的論文形式在線發表在國際著名學術期刊Science Advances,我校農學院青年教師張寧副教授、碩士研究生王思圣為論文的共同第一作者,陳鋒教授為本文的通訊作者。碩士研究生趙思敏、陳代英、田紅燕、李佳、李松剛、劉露,博士研究生張靈然、博士后石超男,青年教師余曉東和任妍副教授參與了部分研究工作。本研究得到了國家自然科學基金和河南省優青項目的資助。
全文鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37163591/