土壤盐碱化是困扰农业生产的一大难题,也是导致农业减产的主要非生物胁迫因素之一。小麦属于甜土作物,耐盐碱能力不强,发掘和鉴定耐盐碱重要功能基因并解析其作用机制,将为小麦耐盐碱育种提供理论依据和基因源。质膜H+-ATPases和SOS信号通路在植物耐盐碱反应中发挥重要作用,但是,目前对质膜H+-ATPases和SOS信号通路基因的转录调控机制还知之甚少。
近日,山东大学生命科学学院刘树伟课题组在JIPB发表了题为“TaWRKY55-TaPLATZ2 module negatively regulate saline–alkali stress tolerance in wheat”的研究论文(https://doi.org/10.1111/jipb.13793)。该研究发现,TaPLATZ2可以抑制H+-ATPase编码基因TaHA2以及SOS信号通路中的TaSOS3的表达,而TaWRKY55可以结合TaPLATZ2的启动子并促进其表达。进一步研究发现,盐碱胁迫条件下TaPLATZ2和TaWRKY55的过表达小麦均对盐碱胁迫敏感,而TaPLATZ2和TaWRKY55的RNAi干扰系则表现出明显的盐碱胁迫抗性,表明TaWRKY55-TaPLATZ2模块负调控小麦盐碱胁迫耐受性。遗传分析结果表明TaPLATZ2在TaWRKY55下游调控小麦盐碱胁迫应答,TaWRKY55和TaPLATZ2在耐盐碱小麦遗传育种中具有潜在的应用价值 (图1)。
山东大学生命科学学院博士后卫琳为论文第一作者,刘树伟教授为论文通讯作者。硕士生任昕曼、安徽省农科院作物所助理研究员秦鲁敏、已毕业硕士生张荣,博士后崔铭翰参与了本项目的研究。感谢夏光敏教授对本工作的指导。该研究得到了山东省农业良种工程项目、国家自然科学基金、国家重点研发计划、山东省自然科学基金和微生物技术国家重点实验室校内联合项目等项目的资助。
文章引用:
Wei,
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