近日，Scientia Horticulturae在线发表了甘肃农业大学生命科学技术学院张宁课题组题为StSnRK1.1 protein kinase positively
regulates tuber dormancy release of potato的研究论文。
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论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113505
SnRK1是一种植物特有的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在维持生物体的生长和生存的能量平衡、营养分配、生长发育等方面发挥着关键作用。马铃薯（Solanum tuberosum L.）作为我国重要的粮食作物之一，其块茎的休眠期的长短严重影响着马铃薯的生产。所以，深入研究块茎的休眠控制对于马铃薯未来的发展具有重要意义。本研究旨在探究StSnRK1.1在马铃薯休眠解除过程中的作用，旨在为植物SnRK1.1与ABA作用的进一步研究提供科学依据。1.StSnRK1.1在马铃薯“Desiree”不同组织中的相对表达量 StSnRK1.1基因在马铃薯不同组织中的表达水平表现出显著差异（p<0.05）。在各组织中，叶片的相对表达量最高，而根的表达量最低（图1）。图1 StSnRK1.1在马铃薯“Desiree”不同组织中的相对表达量在休眠解除时期的马铃薯块茎中，StSnRK1.1基因在过表达块茎中的表达量显著高于野生型（图2C），StSnRK1.1基因在干扰表达块茎中的表达量显著低于野生型（图2D），且过表达马铃薯休眠解除加快，而干扰表达块茎休眠解除变缓。结果表明，StSnRK1.1能促进马铃薯块茎休眠解除和发芽。3. 块茎休眠解除时抗氧化相关酶活性及内源激素ABA信号通路基因表达 数据显示，SOD、POD、CAT酶活性的在过表达块茎中都有升高，StSnRK1.1抑制StABI5（3E）和StSnRK2.2（图3F）表达并促进StPP2CA1（图3G）和StPP2CA3表达（图3H），表明StSnRK1.1通过介导StSnRK2.2、StABI5、StPP2CA1、StPP2CA3的表达，从而影响块茎休眠的解除，说明StSnRK1.1正调控马铃薯块茎休眠的解除。图3 块茎休眠解除时抗氧化相关酶活性及内源激素ABA信号通路基因表达4. 休眠解除时马铃薯块茎中StCAT3和StFBA1的基因含量 通过测定StSnRK1.1的互作蛋白StCAT3和StFBA1基因的含量，结果显示，在过表达块茎中，StCAT3在过表达株系中显著性高于野生型，在干扰表达株系中显著性低于野生型（图4A）。StFBA1在过表达株系中高于野生型，在干扰表达株系中低于野生型（图4B）。图4 块茎休眠解除时互作蛋白StCAT3和StFBA1的表达量结合实验结果，本研究提出StSnRK1.1调控马铃薯块茎休眠解除的通路模型（图5），StSnRK1通过调控StSnRK2.2、StABI5、StPP2CA1、StPP2CA3的表达，进而调控ABA信号通路，同时StSnRK1.1可能与StFBA1相互作用，改变马铃薯中的蔗糖含量，从而影响马铃薯块茎休眠的时间。这为StSnRK1.1正调控马铃薯块茎休眠的解除响应的分子机制提供理论依据。图5 SnRK1.1在马铃薯种子休眠解除时的作用模型甘肃农业大学生命科学技术学院张宁教授为该论文的通讯作者，硕士研究生祝莉萍为该论文第一作者，博士研究生王凯彤，硕士研究生罗雨等人也参与了该项工作。该项目得到甘肃省科技重大专项（No.22ZD6NA009,No.23ZDNA006）和国家重点研发计划（No.2022YFD1602103）的资助。团队或作者（第一或者[和]通讯作者）简介
通讯作者：张宁，女，甘肃农业大学生命科学技术学院教授，博士生导师。
研究方向：马铃薯生物技术育种和逆境生理生化。
第一作者：祝莉萍，女，甘肃农业大学生命科学技术学院硕士研究生
研究方向：马铃薯块茎休眠。
About Scientia HorticulturaeScientia Horticulturae属农林科学Top期刊，由Elsevier出版社出版，发表果树、蔬菜、观赏植物和食用菌生产等与园艺有关（栽培、育种、生物化学、组织培养、营养学、植物生理学、植物病理学等)的原创论文，综述和短讯等。CiteScore：8.6 ,期刊影响因子：3.9。2023年中科院期刊分区，中科院大类：农林科学2区，Top期刊；中科院小类：园艺2区。JCR分区：Q1 （6/115 Horticulture）。
