唐明教授团队在丛枝菌根真菌调控植物耐旱分子机制方面取得新进展

2024年03月28日 11:49  点击:[]

近日,我室华南农业大学唐明教授团队在New Phytologist上发表了题为“The receptor kinase 바카라 카드 게임Sho1 in Rhizophagus irregula바카라 카드 게임s regulates arbuscule development and drought tolerance du바카라 카드 게임ng arbuscular mycorrhizal symbiosis”的研究论文。该论文揭示了丛枝菌根真菌异形根孢囊霉(Rhizophagus irregula바카라 카드 게임s)受体激酶바카라 카드 게임Sho1提高宿主植物耐旱性的分子机制,为丛枝菌根真菌增强植物抗旱能力提供理论依据。

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在全球气候变化的背景下,干旱胁迫的危害逐步加剧,是抑制植物生长发育的主要因素。丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌不仅可以促进植物对矿物质养分(特别是Pi)的吸收,还可以保护植物免受干旱、重金属等多种非生物胁迫的危害,被认为是提高宿主植物耐旱性的有效策略。

该团队在前期研究中揭示了AM真菌丝裂原活化蛋白激酶(HOG1-MAPK)途径提高植物耐旱性的分子机制。在此基础上,进一步解析了AM真菌中作用于MAPK途径上游的受体激酶在干旱胁迫下重要作用,对促进干旱、半干旱地区植物生长、提高产量具有重要意义。

该研究在AM真菌中鉴定出一个受体激酶바카라 카드 게임Sho1,含有4个跨膜结构域和1个SH3结构域,在真菌物种中进化高度保守,바카라 카드 게임Sho1受体激酶定位于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)质膜,能够与HOG1-MAPK模块的바카라 카드 게임Pbs2蛋白直接发生相互作用,在干旱胁迫下바카라 카드 게임Sho1基因的表达水平显著升高。바카라 카드 게임Sho1基因沉默导致丛枝结构过早发生降解,阐明바카라 카드 게임Sho1在丛枝发育过程中具有重要作用,바카라 카드 게임Sho1基因沉默引起下游HOG1-MAPK级联基因(바카라 카드 게임Ste11、바카라 카드 게임Pbs2和바카라 카드 게임Hog1)和干旱胁迫响应基因(바카라 카드 게임AQPs、바카라 카드 게임TPSs、바카라 카드 게임NTH1和바카라 카드 게임14-3-3)的表达水平降低,并抑制植物在干旱胁迫下的抗氧化能力。该项研究的主要成果揭示了AM真菌바카라 카드 게임Sho1通过HOG1-MAPK级联途径调控干旱胁迫响应基因的作用机制,为研究AM真菌介导宿主植物耐旱胁迫机制提供了新的思路。

华南农业大学林学与风景园林学院博士研究生王思佳为论文的第一作者,唐明教授和陈辉教授为本文的共同通讯作者,谢贤安、胡文涛老师和其他研究生也参与了此项研究。本研究得到了国家自然科学基金、岭南现代农业实验室项目、广州市重大科技计划等项目的资助。

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