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武汉植物园在植物应答低温和干旱胁迫中取得

2019-03-09 23:10:01

在植物的生长周期里,低温是一个重要的限制因素。植物感受到低温信号以后,CBF/DREB 基因受到诱导表达,从而启动下游的COR 基因和低温的应激反应。目前人们鉴定了调控CBF/DREB 基因的上游作用因子,包括ICE1、CAMTA3、LHY以及CCA1等。

武汉植物园在植物应答低温和干旱胁迫中取得

但是对于CBF/DREB 基因如何在低温条件下受到诱导表达的机理仍不清楚。中国科学院武汉植物园研究员产祝龙与中国科学院上海生命科学研究院上海植物逆境生物学研究中心朱健康合作,发现rdm4 (RNA-directed DNA Methylation4)突变体对低温敏感,而转基因植株表现出对低温的耐受性。转录组分析发现,RDM4调控冷害相关的CBF及下游CBF regulon基因的表达。同时RDM4调控的基因有很大一部分与CBF2以及CBF3调控的基因重叠,包括与活性氧代谢相关的途径。以前的研究已表明,RDM4与Pol II相互作用。通过染色质免疫共沉淀技术(ChIP)实验发现,低温条件下RDM4可以协助Pol II富集到CBF 基因的启动子区,调控CBF 基因的表达。相关的研究阐释了低温信号诱导CBF途径的分子机理。论文发表在New Phytologist上,产祝龙与朱健康是共同通讯作者。 拟南芥LTI (Low Temperature-Induced)是一种脱水素蛋白,受到低温的诱导,是植物应答低温胁迫下游的重要作用因子。海南大学教授施海涛与中科院武汉植物园产祝龙合作,研究发现LTI30作为一种正调控因子,增强植物的抗旱性。研究结果表明,LTI30 受到ABA处理和干旱的诱导表达。LTI30过表达植株对ABA敏感,失水慢,具有较强的抗旱性。突变体植株则具有相反的表型。进一步的研究发现,LTI30影响到CAT的活性和活性氧的积累。过表达LTI30同时也增强了植物体内脯胺酸的含量。相关研究结果阐述了LTI30通过调控活性氧及脯胺酸,从而增强植物的抗旱性。论文发表在Frontiers in Plant Science上。施海涛与产祝龙是共同通讯作者。

RDM4与CBF2以及CBF3共调控的下游基因

LTI30植株对ABA的响应

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