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華中農業大學番茄團隊在種子萌發調控機制研究中取得新進展

   2020-12-07 華中農業大學613
核心提示:近日,華中農業大學園藝植物生物學教育部重點實驗室番茄團隊在Journal of Experimental Botany上發表題為MAPK11 regulates seed
近日,華中農業大學園藝植物生物學教育部重點實驗室番茄團隊在Journal of Experimental Botany上發表題為“MAPK11 regulates seed germination and ABA signaling in tomato by phosphorylating SnRKs”的研究論文,該研究鑒定了番茄種子萌發基因MAPK11,揭示了該基因控制番茄種子萌發的分子機理,為種子萌發研究提供了新的視角。


  種子是生命的起始,對植物的生命進程具有重要的作用。種子通過感知外界的環境變化打破休眠,從而開始生命的進程,幫助植物躲避不利的環境條件。植物激素能調控種子的休眠和萌發,脫落酸(ABA)促進種子的休眠,而赤霉素(GA)能刺激種子的萌發。研究種子的萌發及其對激素的響應具有重要的意義。





  本研究克隆鑒定了番茄種子萌發基因MAPK11,發現該基因正調控ABA合成關鍵基因NCED1的轉錄,促進ABA的合成,從而負調控種子的萌發。同時,研究發現MAPK11超表達轉基因系的種子萌發對ABA高敏感,磷酸化蛋白組學分析發現MAPK11能影響SnRK2.2的磷酸化,從而調控ABA信號通路,影響番茄的種子萌發。


  此外,研究發現,MAPK11能和SnRK1蛋白互作,并磷酸化SnRK1的Ser-29。轉基因功能驗證結果表明SnRK1正調控番茄的種子萌發。進一步研究表明SnRK1和ABI5蛋白互作,負調控ABI5的轉錄,從而參與ABA信號通路,調控番茄的種子萌發。本研究揭示了MAPK11在種子萌發中起著重要作用,為種子萌發的調控和作物遺傳改良提供了理論支持。


  華中農業大學園藝林學學院博士后宋建文為論文第一作者,葉志彪教授和張俊紅教授為論文通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、國家現代農業技術體系等項目資助。


  論文鏈接:https://doi.org/10.1093/jxb/eraa564




日期:2020-12-07
 
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