近日,安徽农业大学园艺学院在Plant Physiology期刊上发表最新研究成果。安徽农业大学园艺学院博士后朱妍妍博士为论文的第一作者,刘永胜教授和汪松虎教授为论文的通讯作者。
团队前期利用秋水仙素处理将二倍体中华猕猴桃‘红阳’培育成四倍体,四倍体HY表型出叶片增大,生物量增加的表型,本研究发现四倍体HY还表现出对渗透胁迫的抗性增强,猕猴桃果胶去甲酯酶基因AcPME2在四倍体中表达量显著提高。研究人员通过在拟南芥、番茄和猕猴桃中过量表达AcPME2,证实该基因的过表达不仅可以提高植株的生物量,而且增强其对渗透胁迫的抗性。对拟南芥和猕猴桃的深入研究发现,在正常情况下,AcPME2基因过表达导致细胞壁果胶的甲酯化水平降低,诱导细胞壁松弛和软化,从而增加单个细胞的尺寸,进而提高植株生物量;在渗透胁迫条件下,AcPME2的去甲酯化活性进一步增强,过表达植株细胞壁果胶的甲酯化水平进一步降低,但由于渗透胁迫条件下钙离子在细胞壁中积累,去甲酯的果胶可以与Ca2+结合形成聚合体,增加细胞壁的硬度。细胞壁硬度的增加表现为根部细胞质壁分离的加快,并降低渗透胁迫导致的细胞壁塌陷。AcPME2过表达植株根部细胞的细胞壁硬度增加,导致细胞壁不能随着原生质体在渗透胁迫条件下发生机械形变,从而增加细胞壁与原生质体之间的机械拉力,加速质壁分离的发生,且这种增强的机械拉力能更快地被根部细胞感知,从而诱导胁迫应答基因更快更高地表达。
论文链接:
https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiae475/7754102
来源:安徽农业大学
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