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我校在杨树根系响应高锌胁迫分子机理研究中取得进展
时间:2021-01-25 来源:人禾娱乐注册登录 浏览量 58746 次

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人禾娱乐-6月20日,林木遗传选育国家重点实验室(东北林业大学)的李成浩研究小组在植物学国际知名期刊Plant Physiology(IF2018=6.305 )上在线发表的“PuHSFA4a mRNA因子控制了活性氧的产生, 其英文标题为“PUH SF A4 AenhancestolerancetoexcessznbyregulatingrosproductionandrootdevelopmentinpoPulus”(3358 www.PlantPhyses )。 2019/06/19/pp.18.01495 )说明了中国东北乡土树种白杨PuHSFA4amRNA因子反过来控制白杨根部低锌威慑力的分子机制。 锌(Zn )是植物必需的微量元素,但土壤中过量的锌对植物有毒性。

根系是植物吸收蓄积金属的主要器官,研究植物根系号召低锌威势的分子机制对培育重金属抗性强的植物具有最重要的意义。 但是,植物根系号召低锌威势的mRNA调控机制的研究鲜有报道。 白杨类具有成林快、生物量大、根系繁盛等特点,被指出是修复土壤金属污染的理想树种,但对高浓度金属离子的耐性还没有提高。

该研究表明,白杨PuHSFA4a基因在根系中高丰度传递,不受过度Zn的大幅度诱导。 在验证了PuHSFA4a的mRNA转录活性后,该研究构建了该基因的过传递载体和诱导传递载体转基因白杨作为表型分析。 在低锌威势下,PuHSFA4a基因的过传递基因株系根系生长状况优于野生型白杨,其诱导传递株系的根系生长具有忽略过传递株系的表型。

根据mRNA组测序数据的分析,在低锌胁迫下,PuHSFA4a可以诱导一些非生物胁迫基因和根发育相关基因向下传递。 利用酵母单杂交、染色质免疫系统共沉淀荧光定量PCR(ChIP-qPCR )和凝胶植入实验(EMSA )技术,PuHSFA4a为谷胱甘肽s转移酶(PuGSTU17 )和马铃薯糖蛋白型磷脂酶(PuPLA2 ) 接着,分别取得了PuGSTU17和PuPLA2,以及过度传递PuGSTU17的RNAi株。 进一步进行实验验证的话,PuHSFA4a需要控制PuGSTU17基因,从而提高白杨根部GST酶活性,清除低锌威慑后产生的ROS,另一方面,PUS FA 4a通过控制下游靶基因PuPLA2的传递,从而使根部生长另外,取得的PuHSFA4a具备应用于Zn矿的中国东北林区丰富的造林计划,有最重要的应用前景。

林木遗传选育国家重点实验室(东北林业大学)博士研究生张海珍是论文的第一作者,李成浩教授是通信作者。 这项研究得到了中央大学的基本科研业务费和111计划等项目的资助。

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