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研究解析了柑橘多倍体抗旱生理(图)

水果网【来源:植物科学最前沿】 【时间:2019/4/24】 【打印】【 【关闭】

柑橘

  近期,Plant Biotechnology Journal期刊连续发表了两篇华中农大园艺植物生物学教育部重点实验室柑橘抗逆团队的研究论文,题目分别为“ERF109 of trifoliate orange (Poncirus trifoliata (L.) Raf.) contributes to cold tolerance by directly regulating expression of Prx1 involved in antioxidative process”(第一作者为博士研究生王敏)和“Enhanced ROS scavenging and sugar accumulation contribute to drought tolerance of naturally occurring autotetraploids in Poncirus trifoliata”(第一作者为博士研究生韦同路),刘继红教授为两篇论文的通讯作者。

  转录调控是植物逆境应答的重要分子机制,挖掘关键的转录因子,解析其抗逆功能及作用机制,在阐明植物逆境应答中有重要意义,也为抗逆分子改良提供重要的基因资源。课题组在前期构建柑橘抗寒资源枳低温表达谱的基础上,筛选到一个强烈响应低温的转录因子PtrERF109,借助遗传转化手段,通过超表达和沉默的方法证明该转录因子正调控抗寒性,进一步利用详细研究表明该转录因子参与抗寒的机制主要是通过正调控一个抗氧化酶基因Prx1实现的;增强抗氧化能力,从而构建了“ERF109- Prx1”模块参与枳低温应答的信号通路,丰富了对低温应答转录调控的理论认识。

  多倍体常常具有更好的遗传适应性和抗逆性。因此,发掘多倍体种质资源,解析其抗逆分子机理,对柑橘类植物抗逆种质创新有重要的意义。在题为“Enhanced ROS scavenging and sugar accumulation contribute to drought tolerance of naturally occurring autotetraploids in Poncirus trifoliata”的研究中,课题组通过自然群体筛选获得一批枳同源四倍体材料,证明了枳四倍体植株的抗旱性强于二倍体,并在分子和生理水平上解析了四倍体枳的抗旱机理。研究发现,干旱胁迫下四倍体可通过改变活性氧清除和蔗糖代谢相关基因表达水平,提高抗氧化能力和可溶性糖的积累,从而形成更有利的活性氧清除和渗透调节系统,更好的适应干旱胁迫。该研究深入解析了柑橘多倍体抗旱生理和分子机理,为植物多倍体抗逆相关研究提供了重要参考。

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