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    Plant Physiology|华中农业大学在茉莉酸调控番茄低温响应分子机制中取得新进展


    番茄是一种对冷害极为敏感的喜温蔬菜,增加番茄耐冷性具有重要意义。先前的研究中发现茉莉酸在番茄耐冷性研究中具有重要作用,但其中调控茉莉酸生物合成的作用机制尚未明确。

    近日,Plant Physiology在线发表了华中农业大学园艺林学学院、果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室别之龙教授团队和欧阳波教授团队合作完成的论文“Transcription factor SlWRKY50 enhances cold tolerance in tomato by activating the jasmonic acid signaling”,这篇文章的主要研究目的是探究番茄中一个转录因子SlWRKY50如何通过调控茉莉酸(JA)信号提高番茄的耐冷性。

     

    研究内容

    研究首先发现SlWRKY50是一个低温诱导的基因,通过酵母单杂交、LUC荧光信号检测、GUS活性分析及EMSA实验,可以直接结合到JA合成酶SlAOS的启动子上,促进其表达。然后,作者利用过表达和沉默SlWRKY50的转基因番茄,发现SlWRKY50的表达水平与番茄的耐冷性呈正相关,也与番茄体内的JA含量呈正相关。

    图1 SlWRKY50通过启动子结合激活SlAOS

     

    进一步的实验表明,JA的合成抑制剂DIECA可以降低SlWRKY50过表达番茄的耐冷性,说明SlWRKY50是通过JA信号来增强番茄的抗冷能力的。最后,作者发现JA信号的关键调控因子SlMYC2可以正调控SlWRKY50的表达,形成一个自我放大的反馈回路,维持JA信号的稳定性。

    图2 SlMYC2通过启动子结合激活SlWRKY50

     

    小结

    研究解析了转录因子SlWRKY50通过介导茉莉酸信号途径调控番茄低温响应的分子机制,为进一步研究WRKY转录因子的潜在机制和植物低温响应机制奠定了基础,同时也为未来耐低温番茄品种的选育提供了新的基因靶点。

    图3 SlWRKY50调控番茄植株耐冷性的模型。

     

     

    图文来源于网络

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