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2024年8月2号,来自印度尼赫鲁大学的科学家团队,在国际知名植物学期刊Plant Physiology and Biochemistry上在线发表题为“OsLdh7, a rice lactate dehydrogenase confers stress resilience in rice under cadmium stress through NAD+/NADH regulation”的研究论文,揭示了乳酸脱氢酶参与镉胁迫的分子基础。
该研究首先通过体外纯化OsLdh7蛋白,并外源施加丙酮酸和L-乳酸作为底物,计算出了体外反应的最适浓度和酶活最适温度。此外,作者还分别绘制了这两个底物的酶动力曲线。
在对抽穗期水稻进行镉处理后,表型统计结果表明,随着镉处理时间增加,过表达OsLdh7能够提高水稻对镉的耐受性,而经过3天和25天恢复后,其表型表现远好于野生型。
作者还检测了这些材料的NAD+、NADH水平,在镉处理恢复前后,它们在过表达OsLdh7的株系中均高于野生型。而镉在野生型中的含量,远高于过表达株系,说明过表达OsLdh7能够抑制植物对镉的吸收与转运。
作者进一步检测处理前后过表达株系和野生型的光合效率,结果发现在镉处理条件下,过表达株系的光合效率降低程度不如野生型,说明过表达OsLdh7可能通过保护水稻光合系统发挥作用。
最后,综合本研究和其他前人研究的结果,提出了乳酸脱氢酶帮助提高水稻镉耐受的分子调控模式图。为未来培育低镉水稻品种提供新的基因资源和选育思路。
解读供稿:水稻所 辰亭笙