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PBJ |中国农科院作物所和新疆农业大学合作解析TabZIP15基因提高小麦耐盐性的分子机制

2020年7月23日,中国农业科学院与新疆农业大学在期刊Plant Biotechnology Journal(IF:8.154)在线发表了题为“The bZIP transcription factor TabZIP15 improves salt stress tolerance in wheat”的研究论文。在本研究中,研究人员鉴定了一个盐胁迫诱导表达的基因TabZIP15,实验结果表明TabZIP15可以通过提高小麦的株高、地上鲜重、根长来提高转基因小麦的耐盐性。

文章来源

背景

小麦作为全球重要的口粮作物,在维持粮食安全方面发挥着至关重要的作用。然而,其生产受到盐非生物胁迫的极大威胁,因此,挖掘抗逆调控基因、培育抗逆品种,是小麦遗传改良最重要的目标之一。

结果

研究发现TabZIP15在其结构中包含6个外显子和5个内含子,并编码一个bZIPTF。幼苗期根系中,盐胁迫处理后1h内TabZIP15的表达迅速诱导并达到高峰,表达量约为处理前的2.4倍。TabZIP15是一种在酵母中具有转录激活活性的核定位蛋白。此外,通过酵母单杂交试验系统,我们还发现TabZIP15与ABA响应元件有亲和力。

为了更好的了解TabZIP15是如何参与小麦盐胁迫,研究人员利用酵母双杂交,双分子荧光等技术发现烯醇化酶蛋白TaENO-b能与TabZIP15互作,参与调控糖酵解和糖异生途径,从而提高小麦的盐胁迫耐受性。为了进一步调查TabZIP15基因的机制,我们通过转录组分析,结果显示参与代谢调节和非生物逆境应答反应的基因可能在TabZIP15提高小麦耐盐性过程中发挥重要作用

转基因小麦耐盐性鉴定

转基因小麦耐盐性鉴定

结论

在本研究中,我们鉴定了小麦中盐诱导的bZIP基因TabZIP15。基于TabZIP15在转基因植物中的表现,我们认为通过调控该基因的表达可以增强盐胁迫耐受性。这些结果提高了我们对小麦bZIP蛋白在植物对非生物胁迫反应中的作用的理解,并突出了小麦改良的候选基因。

参考文献:

【1】Abhinandan, K.Skori, L.Stanic, M.Hickerson, N.M.N.Jamshed, M. and Samuel, M.A. (2018Abiotic stress signaling in wheat ‐ An inclusive overview of hormonal interactions during abiotic stress responses in wheatFront. Plant Sci. 9, 734.

【2】Audic, S. and Claverie, J.M. (1997The significance of digital gene expression profilesGenome Res. 7986– 995.

【3】Genc, Y.Taylor, J.Lyons, G.Li, Y.Cheong, J.Appelbee, M.Oldach, K. et al. (2019Bread wheat with high salinity and sodicity toleranceFront. Plant Sci. 10, 1280.

原文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.13453

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2020年7月23日,中国农业科学院与新疆农业大学在期刊Plant Biotechnology Journal(IF:8.154)在线发表了题为“The bZIP transcription factor TabZIP15 improves salt stress tolerance in wheat”的研究论文。在本研究中,研究人员鉴定了一个盐胁迫诱导表达的基因TabZIP15,实验结果表明Ta
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