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PP|中科院莫卫平研究团队利用pulldown揭示植物色素-相互作用因子-像14和苗条的RICE1相互作用控制盐应力下的幼苗生长

作者:南京瑞源生物技术有限公司 浏览: 发表时间:2021-04-19 13:10:59

土壤的早期幼苗发育和生长对植物生长至关重要,对作物生产也很重要,受植物激素等内部因素和外部因素(如光和盐)的控制。然而,在控制植物生理过程时,光和盐信号如何与内源性线索相结合,却鲜为人知。


近日中国科学院植物研究所莫卫平研究团队在Plant Physiology发表了一篇名为“PHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR-LIKE14 and SLENDERRICE1 Interaction Controls Seedling Growth under Salt Stress”的文章揭示了植物色素-相互作用因子-像14和苗条的RICE1相互作用控制盐应力下的幼苗生长。


为了研究这些OsPIL基因的功能, 我们生成了转基因米线,在cv ZH11背景中,超表达OsPIL11、OsPIL14、OsPIL15 和OsPIL16与 GFP 融合并驱动。 当生长在黑暗中时,cv ZH11幼苗只发育出小树冠和根。令人惊讶的是,与cv ZH11相比,所有蚀刻的UBQp:OSPIL-GFP转基因线都表现出拉长的中音型。特别是,UBQp:OSPIL14-GFP的过度表达导致中音型比其他OSPIL基因的过度表达要长得多。

OsPIL14的过度表达会促进黑细胞和根部生长

在这里,我们表明过度表达大米(Oryza 水稻) PHYTOCHROME - 互动因子 - LIKE14 (OsPIL14) 或 DELLA 蛋白瘦身 RICE1 (SLR1)功能的丧失会促进中色素和根部生长,特别是在黑暗和盐应力下。

OsPIL14OE线对盐介质抑制幼苗生长是耐受的

接下来,我们调查了盐处理对黑暗中植物生长的影响。补充盐大大抑制了骨质疏松,中索基,和根生长在OsPIL14OE和ZH11幼苗,特别是在0.2米纳克(图2,A和B)。OsPIL14OE线在盐应力(图 2、A 和 B)下的拍摄和根部比 cv ZH11 更长。OsPIL14OE生产线的中索基拉长受到盐的极大抑制,在较小程度上,在增加 100 μ米GA的情况下。当植物用0.1m NaCl和120 μ m帕洛布特拉佐尔(PAC;GA生物合成抑制剂)进行治疗时,仅用0.1 m NaCl治疗的ospil14OEOsPIL14OE的间质拉长和间质拉长比单独用0.1m NaCl治疗的更抑制。这些结果表明,OsPIL14的过度表达可增强盐压下的植物生长。

盐促进SLR1积累

盐诱导RGA(一种DELLA蛋白)积累在阿拉伯多普西斯根。SLR1是水稻中唯一的DELLA蛋白。然后,我们探讨盐是否调节SLR1蛋白质的稳定性。SLR1成绩单水平在3 小时 0.3 m NaCl 治疗(图 4A)后在 cv ZH11 幼苗中轻微诱导。SLR1蛋白水平在ZH11中通过NaCl治疗略有增加。虽然SLR1在100 μ米GA的响应下基本上已经退化3治疗,如先前报道,NaCl可以部分抑制GA3-诱发单反1退化(图4B)。此外,SLR1 水平随着 NaCl 浓度的增加而增加(图 4C)。此外,当幼苗被转移到中等补充0.3米NaCl,SLR1积累和峰值后,24小时的NaCl治疗(图4D)。这些结果表明,盐促进单反1积累,并轻微抑制GA引起的单反1降解。盐会诱发 OsPIL14 的周转率,但会增强 SLR1 的积累。

OsPIL14 直接与 SLR1 交互

酵母双混合检测表明,OsPIL14 与 GAL4 激活域 (GAD-OSPIL14)融合,与 SLR1 (GBD-SLR1) 的 GAL4 DNA 结合域融合相互作用。包含 DELLA 域 (GBD-D2) 的 SLR1 的 N 端部分,但不包括其 C 端半部分 (GBD-D3),负责与GAD-OSPIL14 进行交互。此外,OsPIL14 的 N端和 C 端片段都与 GBD-D2(图 5、A 和 B)相互作用。其次,在体外拉下测定中,抗GST(谷胱甘肽S-转移酶)抗体拉下重组单R1与麦芽糖结合蛋白(MBP-SLR1)融合,当与GST标记的OsPIL14(GST-OsPIL14)孵育时,但不是仅与消费税(图5C)融合。第三,我们进行了双目荧光补充检测,发现与黄荧光蛋白(OsPIL14-nYFP)的N端一半和与C端YFP(SLR1-cYFP)融合的单反在尼科蒂亚纳本塔米亚纳叶(图)中产生核局部YFP信号。5D)。第四,在共免疫预测分析中,35S:SLR1-HA-cYFP结构与35S:OSPIL14-Myc-nYFP(或35S:Myc-nYFP)一起投币成N.本塔米亚纳。在与抗HA(血凝素)抗体免疫预测后,OsPIL14-Myc-nYFP融合蛋白在样品中被拉下,共同表达SLR1-HA-cYFP(图5E)。这些结果共同确认了 OsPIL14 和 SLR1 之间的直接相互作用。

我们的研究揭示了OsPIL14-SLR1转录模块集成光和胡言乱语信号,在盐应力下微调幼苗生长的机制,从而加深了对作物如何适应盐碱环境的理解。

文献链接:https://doi.org/10.1104/pp.20.00024


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