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PC|中国农业大学研究团队利用亚细胞定位等技术揭示转录因子 MYB40 是拟南芥抗砷的中心调节因子

作者:南京瑞源生物技术有限公司 浏览: 发表时间:2021-08-25 14:04:06

当暴露于砷胁迫时,许多基因的转录水平,包括参与砷吸收、PCs生物合成和砷转运的关键基因,显示出显著的变化,这有助于植物在次优生长条件下存活。

中国农业大学研究团队在Plant Communications 发表了一篇名为“The transcription factor MYB40 is a central regulator in arsenic resistance in Arabidopsis”的文章揭示了转录因子 MYB40 是拟南芥抗砷的中心调节因子。


拟南芥WRKY6是一种砷酸盐响应转录因子,在拟南芥中介导砷酸盐/磷酸盐转运蛋白基因表达和砷酸盐诱导的转座子激活(Castrillo等人,2013年)。在本研究中,我们发现AtMYB40转录因子在砷抗性中起重要作用。MYB40受砷(V)胁迫诱导,MYB40过表达系对砷(V)具有抗性。


MYB40位于细胞核内,具有转录活性(图1A和B),表明它是一种转录因子。砷(ⅴ)胁迫显著诱导MYB40的表达,MYB40的诱导水平与暴露于砷(ⅴ)胁迫的时间有关(图1B)。

图1MYB40是一种砷(ⅴ)反应转录因子

为了检测MYB40在As(V)耐受中的作用,产生了MYB40过表达系。在花椰菜花叶病毒35S启动子下表达MYB40的编码序列,并获得两个纯合单拷贝MYB40过表达系(OE11和OE26)(图2A)。在As(V)为0 M1/2 MS培养基上生长时,测试基因型之间没有明显差异,(图2B和C,顶面板)。在1/2 MS培养基上萌发和生长时,培养基中含有200M与野生型幼苗相比,MYB40过表达系(OE11和OE26)在添加7天后显示出具有较长初生根的As(V)耐受表型(图2B,下图)。生长15d后,野生型植物表现出明显的As(V)中毒症状,生长受阻叶片变黄,而OE11和OE26保持健康,叶片绿色且较大(图2C,下图)。此外,还测定了As(V)胁迫下的鲜重和根长。关于暴露于不同浓度的As(V),OE11和OE26系与野生型植物相比具有高得多的鲜重和更长的初生根(图2D和E),表明MYB40的过表达增强了拟南芥As(V)耐受性。

图2MYB40的过表达增加了拟南芥对砷的抗性并抑制了砷/磷的吸收

进一步的EMSA和ChIP结果表明,MYB40可以结合PHT11启动子在体外和体内(图4E和F)。所有这些数据表明MYB40至少部分通过调节PHT1;1-依赖性As(V)/Pi摄取来增强拟南芥As(V)抗性。

图7拟南芥MYB40对砷胁迫反应的工作模型

文献链接:https://doi.org/10.1016/j.xplc.2021.100234

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