【New Phytologist】StCDF1:“万能”时钟输出在调节马铃薯硝酸盐还原活性中发挥着核心作用

学术   2024-11-23 17:39   北京  
近日,New Phytologist杂志在线发表了来自Salomé Prat等人题为“StCDF1: A “jack of all trades” clock output with a central role in regulating potato nitrate reduction activity”的研究论文,该研究通过结合DAP-Seq研究方法和对过表达与沉默株系的RNA分析,鉴定了马铃薯StCDF1 DOF因子的直接靶标。他们设法确定了 StCDF1 如何与块茎诱导过程中的其他元素、氮 (N) 运输系统和其他代谢基因相互作用,扩展了我们对其在这些过程中的作用的认识,并指出了 StCDF1 如何成为提高优良马铃薯品种氮利用效率的绝佳工具。
CYCLING DOF FACTOR (CDF) 家族的转录因子可激活马铃薯叶片中的 SP6A FT 块茎形成信号。在现代品种中,截短的 StCDF1.2 等位基因通过稳定 StCDF1 蛋白来超越严格的短日照控制,从而抑制了StCOL1,并阻止了拮抗SP5G同源基因的激活。

该研究通过 DAP-seq 和 RNA-seq 研究方法,作者表明 StCDF1 不仅充当日照长度途径的上游调节器,而且还直接调节多个 N 吸收和运输基因。StCDF1 直接抑制硝酸盐还原酶 (NR/NIA) 的表达,该酶催化硝酸盐同化的第一个还原步骤,且由单个马铃薯基因座编码。StCDF1 敲除株系在氮限制条件下生长良好,这种表型与去抑制的 StNR 表达相关。此外,删除 StNR DAP-seq 区域可消除 StCDF1 的抑制作用,但不影响 NLP7 依赖的 StNR 启动子激活。

作者在拥有早期StCDF1等位基因的马铃薯品种中识别出多个DAP-Seq区域的核苷酸多态性,表明这些遗传变异被选择作为对StCDF1稳定化负面影响的补偿机制。因此,定向修改 StCDF1 识别元件成为增强马铃薯中限制性 StNR 活性的一种有前途的策略。


文章链接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.20186

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