生长调节剂5-氨基乙酰丙酸增强番茄植株的抗寒能力

2024-02-28 09:16:33深情的哈密瓜

低温胁迫作为主要的非生物胁迫之一,严重阻碍植物生长,对作物产量和品质产生不利影响。5-氨基乙酰丙酸(ALA)是一种广泛存在于动植物中的生长调节剂,由于其高效、无毒、易降解等特点,被广泛应用于植物抗寒过程中。

生长调节剂5-氨基乙酰丙酸增强番茄植株的抗寒能力

然而,目前ALA相关的研究大多主要集中在监管网络的端点上。ALA在植物早期抗寒中的具体分子机制目前尚不清楚,需要科学家进一步研究。

2024年1月,《园艺研究》发表西北农林科技大学胡晓辉团队完成的题为“5-氨基酮戊酸通过调节SlMYB4/SlMYB88-SlGSTU43模块清除番茄中的活性氧来提高抗寒性”的研究论文。

在这项研究中,在番茄(SolanumlycopersicumL.)中鉴定出了谷胱甘肽S-转移酶基因SlGSTU43。研究结果表明,ALA在冷胁迫下强烈诱导SlGSTU43的表达。过表达SlGSTU43的转基因番茄品系表现出显着增强的清除活性氧的能力,表现出对低温胁迫的明显抵抗力,而SlGSTU43的突变品系对低温胁迫敏感。

此外,研究结果表明ALA并没有增强突变株系对低温胁迫的耐受性。因此,研究认为SlGSTU43是ALA提高番茄抗寒性过程中的一个重要基因(图1)。

此外,该研究通过EMSA、Y1H、LUC和ChIP-qPCR检测证实,SlMYB4和SlMYB88可以通过结合SlGSTU43的启动子来调节SlGSTU43的表达。进一步的实验表明,SlMYB4和SlMYB88也参与了ALA增强番茄低温胁迫耐受性的过程,正向调节SlGSTU43的表达(图2)。这些发现为ALA增强番茄低温胁迫耐受性的机制提供了新的见解。

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