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      作者:張勁松等 來源:《植物生物技術期刊》 發布時間:2021/7/22 19:46:13
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      研究發現大豆耐鹽新機制

       

      中國科學院遺傳發育所研究員張勁松團隊發現了大豆耐鹽新機制。研究者發現了一個核因子Y復合體的成員GmNFYA,該蛋白參與了組蛋白乙?;揎椀恼{控,進而促進下游耐鹽基因表達,從而提高大豆的耐鹽能力。相關成果近日發表于《植物生物技術期刊》。

      鹽堿、干旱等非生物脅迫是制約農業生產的主要環境因素。這些脅迫環境不利于作物生長,造成減產甚至導致植物死亡。大豆是重要的農作物,我國80%以上的需求需要進口。提高大豆的耐鹽能力,有助于增強大豆對災害的抵抗能力,也可以利用低鹽堿化的土地,增加大豆種植面積,提高產量。

      研究者發現,在各種大豆品種之間,GmNFYA基因的編碼區并沒有差異。無論是栽培大豆還是野生大豆,當受到鹽脅迫時,該基因的表達量都會顯著提高,暗示大豆的鹽脅迫應答與這個基因的表達量密切有關。在栽培大豆品種JACK中過量表達GmNFYA基因,可顯著的提高轉基因大豆的抗鹽能力。

      作者深入研究發現,GmNFYA蛋白能與組蛋白去乙?;笍秃象w的組分FVE相互作用,而FVE可與HDA13互作。GmNFYA可與HDA13競爭結合FVE蛋白。降低FVE和HDA13基因表達量能提高大豆植株的耐鹽能力。

      他們推測通常條件下,FVE/HDA13復合體對組蛋白H3K9進行去乙?;揎?,使得附近的耐鹽基因被"關閉"。鹽脅迫后,GmNFYA積累并與HDA13競爭性結合FVE,釋放HDA13,從而有利于保持附近組蛋白H3K9的乙?;癄顟B,激活下游耐鹽基因表達,提高大豆耐鹽性。

      進一步分析也鑒定了一個GmNFYA啟動子優異單倍型,鹽脅迫下該單倍型基因受到GmNFYA蛋白的顯著激活,因而可在將來育種實踐中對該單倍型進行選擇。這項研究揭示了大豆GmNFYA通過調控組蛋白乙?;岣吣望}性的機制,對于大豆耐逆育種具有重要借鑒和潛在應用價值。

      該研究得到了中科院重點部署項目、國家自然科學基金等項目資助。(來源:中國科學報 馮麗妃)

      相關論文信息:https://doi.org/10.1111/pbi.13668

       
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