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南繁种业所在选择性剪接调控作物盐胁迫应答方面取得重要进展

发布时间:2023年4月24日来源:大豆种业研究室

世界范围内至少五分之一耕地存在不同程度的盐碱化,我国盐碱化土地面积近1亿公顷,潜在盐碱地面积达1733万公顷。2022年中央一号文件指出,“分类改造盐碱地,推动由主要治理盐碱地适应作物向更多选育耐盐碱植物适应盐碱地转变。研究植物耐盐机理,有助于加速培育耐盐碱作物新品种,对开发盐碱资源、维持生态平衡有着重要的意义。盐胁迫下选择性剪接可调控丝氨酸/精氨酸丰富(SR)蛋白的表达和异构体的形成。SR蛋白在植物逆境响应中发挥着重要作用,前期研究发现了木薯SR蛋白家族中的两个亚家族SCL和SR,这两个亚家族参与调控植物非生物胁迫的响应,然而SR蛋白家族中的其他亚家族是否也在转录后水平上调控植物盐胁迫应答有待探究。

近日,广东省科学院南繁种业研究所王振宇教授研究团队通过11个物种RS亚家族的同源性比对,成功找到37个基因,并系统性地分析了RS40和RS31基因在非生物胁迫条件下的表达情况。蛋白结构域分析表明,植物RS亚家族在非生物胁迫响应中其作用可能是保守的——在拟南芥中过表达MeRS40基因可通过维持活性氧的动态平衡和调控盐胁迫响应基因的表达进而提高植物的耐盐性。然而,在木薯中过表达MeRS40基因则通过负调节自身的pre-mRNA来抑制其内源性基因表达,从而降低转基因木薯的耐盐性。此外,MeRS40蛋白与木薯MeU1-70Ks(MeU1-70Ka和MeU1-70Kb)蛋白在体内和体外互作。该研究为木薯SR蛋白参与调控盐胁迫应答提供了新的理论基础和探索方向。


MeRS40蛋白参与调控作物盐胁迫应答

相关研究成果近期发表于《农业科学学报(英文版)》(Journal of Integrative Agriculture,JIA)。广东省科学院南繁种业研究所李聪博士和王振宇教授为该文章的通讯作者,马晓雯博士为第一作者,该研究得到了广东省科学院发展专项、国家自然科学基金、“珠江人才计划”引进领军人才、中国博士后科学基金和湛江市创新创业团队引育“领航计划”等项目的资助。

相关论文:CHEN, Y. H., GU, J. B., Yang, L. I., Qing, H. U., LUO, Q. W., WEN, M. F., ... & WANG, Z. Y. (2023). Cassava MeRS40 is required for the regulation of plant salt tolerance. Journal of Integrative Agriculture.

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jia.2023.04.003

(大豆种业研究室/供稿)