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逆境中心朱健康研究组发现新的ABA分解代谢调控因子,并揭示其影响植物抗旱性的机制
来源:BioArt植物 发布时间:2018-07-10

脱落酸(abscisic acid,ABA)是植物干旱胁迫响应中的重要信号分子。ABA在植物体内的积累取决于ABA的生物合成和代谢。之前的研究已经鉴定出了ABA生物合成相关的基因,包括编码玉米黄质氧化酶(zeaxanthin oxidase,ZEP),9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenases,NCED)和黄嘌呤脱氢酶/还原酶(ABA deficient 2, ABA2)等基因(Edel and Kudla, 2016)。另外,两种β-葡萄糖苷酶(AtBG1和AtBG2)可以水解ABA-葡萄糖酯(ABA-glucose ester,ABA-GE)提高拟南芥中ABA的积累。过量表达AtBG1可以提高细胞ABA水平和对干旱胁迫的抗性,相反,AtBG1功能缺失会破坏ABA介导的干旱胁迫响应(Lee et al., 2006)。
        除了ABA的生物合成外,ABA分解代谢也是调节细胞ABA含量的一个主要过程。ABA主要通过葡萄糖缀合和羟基化两种途径进行分解代谢,其中缀合过程由UDP-葡糖基转移酶(UDP-glucosyltransferase,UGT)完成,而ABA的初级羟基化由CYP707A1-CYP707A4四种细胞色素P450单加氧酶催化完成(Dong et al., 2014)。目前为止,一些研究已经确定了ABA代谢基因的转录调节因子,例如bZIP转录因子VIP1,但是对ABA分解代谢的调控及其对植物抗旱性的影响仍需进一步研究。

 总之,该研究确定了一种新的ABA代谢调控途径,转录因子SVP及其靶基因在控制拟南芥中的ABA分解代谢和抗旱性中发挥着重要作用。干旱条件下SVP与靶基因启动子中CArG基序的结合增强,进而抑制ABA羟基化和增加植物中ABA-GE的水解,最终促进ABA在植物体内的积累并提高抗旱性。     

 2018年7月4日,中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康课题组在Molecular Plant在线发表了题为The Flowering Repressor SVP Confers Drought Resistance in Arabidopsis by Regulating Abscisic Acid Catabolism的研究论文,揭示了SHORT VEGETATIVE PHASE(SVP)通过调控ABA累积提高拟南芥抗旱性的分子机制。

       

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205218302168

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