2018年2月21日，Plant, Cell & Environment在线发表了华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室卢少云教授与南京农业大学草业学院郭振飞教授为通讯作者题为“Cholesterol accumulation by suppression of SMT1 leads to dwarfism and improved drought tolerance in herbaceous plants”的研究论文。
矮化和耐旱是作物育种中两个有价值的性状。该研究揭示了胆固醇在植物生长和耐旱调控中新的生理作用。与野生型相比，在一种狗牙根突变体中，甾醇-C24-甲基转移酶1（SMT1）基因转录本显著减少，同时伴有胆固醇积累，包括SAMDC在内的一组基因转录水平的升高，腐胺（Put）、亚精胺（Spd）和精胺（Spm）浓度的升高。通过RNA干扰敲低OsSMT1表达水平导致与转基因水稻表型相似的变化。此外，外源施加胆固醇也可导致类似基因转录本的升高，更高水平的Put、Spd和Spm，耐旱性增强，以及狗牙根和水稻株高降低。研究人员发现与狗牙根和水稻株高降低有关的是Spm，而非Spd。
总结而言，该研究结果表明，胆固醇诱导了SAMDC的表达，促进了Spd和Spm合成，从而使得植物矮化及耐旱性增强。
Figure 1. Analysis of bermudagrass mutant 7-9 and its wild type (WT).
Figure 6. A hypothesized pathway of SMT1-dependent cholesterol synthesis in regulation of dwarfism and drought tolerance along with a simplified sterol biosynthesis pathway.
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