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中国中国科学技术大学学植物研商所揭穿温度调

中科院植物所揭示介导小麦开花新机制

中科院植物所揭示植物盐胁迫“记忆”调控新机制

中科院植物所揭示温度调控植物生长与免疫拮抗新机制

记者日前从中国科学院植物研究所获悉,由该所研究员、中科院院士种康率领的研究团队利用蛋白质修饰组学和分子生物学策略,揭示了糖基化修饰和磷酸化修饰动态调控春化作用、介导小麦开花的机制,为冬小麦春化育种提供新的思路。该成果于近日在线发表于国际学术期刊《植物生理学》。

记者日前从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员华学军研究组与研究员金京波研究组合作,针对植物盐胁迫“记忆”的调控机制展开了研究,相关论文在线发表在《美国科学院院刊》杂志上。

记者日前从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员胡玉欣研究组通过对一个拟南芥突变体的研究,揭示了温度调控植物发育与免疫反应相互拮抗的新机制。相关成果近日在线发表在《新植物学家(New Phytologist)》杂志上。

研究人员利用抑制剂处理发现,改变氧-乙酰氨基葡萄糖信号能够显著影响春化关键基因的转录表达,并促进小麦开花,这在一定程度上能够部分取代春化作用。研究人员进一步分离并富集到参与春化作用的糖基化修饰和磷酸化修饰蛋白谱,发现多个同时具有糖基化修饰和磷酸化修饰的蛋白,并证明了这2种修饰在春化过程中的重要作用。

研究人员发现,拟南芥对盐胁迫诱导的脯氨酸积累及脯氨酸合成的关键酶基因P5CS1转录表达具有“记忆”能力,并且这种“记忆”依赖于胁迫恢复阶段的光照以及由植物光形态建成调控因子HY5所介导的光信号通路。这一研究结果揭示了调控植物胁迫“记忆”的新机制。

威尼斯官方网站,研究人员发现了一个拟南芥温度敏感突变体,该突变体在高温下生长发育受抑制而免疫反应被激活。进一步基因表达及遗传分析表明,该基因及其家族成员受到环境温度的调控,通过抑制植物免疫反应的重要调控因子SNC1的表达,从而调控植物的免疫反应和发育。该突变体是目前报道的首个高温敏感的免疫自激活突变体。该研究将加深人们对植物如何响应环境温度变化以调节免疫反应和生长发育的认识。

据了解,春化作用是指冬小麦开花需经过长时间环境低温诱导的生理过程。由于不同冬小麦品种的春化特性及其与冬春季气温适应程度会直接影响其产量,因此对春化作用相关机制的研究对于冬小麦育种具有重要意义。O-GlcNAc糖基化修饰以及磷酸化修饰调控了植物体内许多重要的生理过程,但因为二者间的动态调控关系和化学鉴定的难度,其对于春化作用的调控机制长期不清楚。

据了解,为适应复杂多变的环境,植物能够对经历过的不利环境刺激产生一定的“记忆”,从而有利于更快更强地应对再次出现的胁迫。然而,人们对植物的胁迫“记忆”是否受其他环境因素的调节还知之甚少。

据了解,植物的生长发育与免疫反应都是耗能的过程,二者相互拮抗。高温条件下,植物在促进生长发育的同时,需要抑制自身的基础免疫反应,以保证更多的物质和能量以满足其生长的需要。然而,目前人们对温度调控植物生长发育与免疫反应相互拮抗的分子机制仍知之甚少。

DOI:10.1104/pp.19.00081

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