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【科研新进展】银河娱乐yh879网站胡晓辉课题组揭示转录因子SlWRKY81通过与SlJAZ1介导的JA途径相互作用提高番茄耐盐碱能力

来源:   作者:尚春雨 刘晓燕   发布日期:2024-03-19     浏览次数:

     

近日,银河娱乐yh879网站设施农业生物与环境工程团队胡晓辉教授课题组在The Plant Journal发表了题为“SlWRKY81 regulates Spd synthesis and Na+/K+ homeostasis through interaction with SlJAZ1 mediated JA pathway to improve tomato saline-alkali resistance”的研究论文。银河娱乐yh879网站博士研究生尚春雨和刘晓燕为论文共同第一作者,胡晓辉教授为通讯作者。

番茄是世界范围内广泛种植的园艺作物,然而土地盐渍化日益严重,导致番茄生长发育受到威胁。WRKY基因家族受到JA信号通路调节,从而对各种环境胁迫做出反应。本文以 SlWRKY81 为切入点,解析了其在番茄响应盐碱胁迫过程中的作用,证明了 SlWRKY81 通过提高番茄的抗氧化能、根活性和脯氨酸含量,同时降低丙二醛水平力来提高番茄耐受盐碱胁迫的能力。

图1  不同处理下番茄SlWRKY81的相对表达量分析和SlWRKY81的亚细胞定位.png

图1. 不同处理下番茄 SlWRKY81 的相对表达量分析和SlWRKY81的亚细胞定位

图2 盐碱胁迫对SlWRKY81转基因株抗性的影响.png

图2. 盐碱胁迫对 SlWRKY81 转基因株抗性的影响

盐碱胁迫诱导番茄幼苗JA含量增加, SlWRKY81 启动子响应JA信号,导致 SlWRKY81 表达增加。SlJAZ1和SlWRKY81的相互作用抑制了 SlWRKY81 的表达。SlWRKY81结合 SlSPDS2 和 SlNHX4 启动子区的W-box基序,从而正向调节其表达。这一调控导致番茄亚精胺含量增加,K+吸收和Na+外排增强,有助于番茄抗盐碱胁迫。然而,JA和 SlJAZ1 表现出拮抗作用。JA含量的升高降低了SlJAZ1对SlWRKY81的抑制作用,导致SlWRKY81蛋白的额外“释放”,进一步增强了番茄对盐碱胁迫的抗性。综上,SlWRKY81和SlJAZ1相互作用对Spd合成和Na+/K+稳态的调节是番茄应对盐碱胁迫的一条新途径。

图3 SlWRKY81通过 JA途径介导番茄植株盐碱反应及SlSPDS2和SlNHX4调控的工作模型.png

图3.  SlWRKY81 通过 JA途径介导番茄植株盐碱反应及 SlSPDS2 和 SlNHX4 调控的工作模型

该研究得到陕西省科技创新研究团队(2021TD-34)和国家大宗蔬菜产业技术体系(CARS-23-D06)等项目的资助。

论文链接:http://doi.org/10.1111/tpj.16709

编辑:张琼琼     终审:徐凌飞