開花關鍵轉錄因子CO負調控植物的耐鹽性
開花途徑關鍵轉錄因子CO(CONSTANS)是植物響應光周期信號誘導開花過程的關鍵決定因子之一。在長日照(LD)條件下,植物幼葉維管組織韌皮部中的CO蛋白結合成花素基因FT的啟動子,從而激活FT基因的表達,促進植物開花過程。非常有趣的是,CO基因還在植物嫩葉葉肉細胞和根部等多個組織中表達,然而相應的生物學功能及其分子機制研究甚少。
中國科學院西雙版納熱帶植物園植物環境適應性研究組近期研究發現,CO基因的表達受鹽害脅迫的抑制?;蚬δ芊治霭l現,CO負調控擬南芥的耐鹽能力。co功能缺失突變體較野生型植株具有更強的耐鹽性;相反,CO的高表達轉基因植株與野生型相比則具有更弱的耐鹽性。相一致的,CO能抑制某些鹽脅迫信號通路下游響應基因的表達。分子機理研究表明,CO與ABA信號途徑關鍵轉錄因子ABFs(ABF1、ABF2、ABF3和ABF4)相互作用形成蛋白復合物。CO能結合鹽脅迫信號通路某些下游響應基因(如RD29A和RD20)的啟動子區域,并拮抗ABF3的轉錄功能,進而抑制植物耐鹽脅迫的能力。
該研究不僅發現了CO蛋白除調控開花以外新的重要生物學功能,還在分子水平解析了CO與ABF3等蛋白互作調控植物耐鹽性的分子機理,這對于深入理解植物環境適應性的分子調控機理具有一定的科學意義。相關研究結果以“CONSTANS interacts with and antagonizes ABF transcription factors during salt stress under long-day conditions”為題發表在Plant Physiology上。在站博士后杜建燦和朱翔博士為該文共同第一作者,胡彥如研究員為通訊作者。相關研究工作得到國家自然科學基金、中科院青促會及云南省基礎研究計劃等的支持。
CO負調控植物耐鹽性(Du et al., 2023, Plant Physiology)
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