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楊樹耐旱的表觀遺傳與轉錄協同調控機制的研究取得重要進展

日期:2018-12-21 發布單位:林木遺傳育種國家重點實驗室 文字:劉淑平
文字 劉淑平 圖片
電話 0451-82191304

日前,我校林木遺傳育種國家重點實驗室李偉研究組和姜立泉研究組合作,從毛果楊木質部中鑒定出NAC006等3個耐旱基因。該研究揭示了轉錄因子與組蛋白修飾協同調控楊樹適應干旱脅迫的新機制秒速飞艇2期计划,為利用分子育種技術進行林木高抗育種提供了重要理論基礎秒速飞艇2期计划。

非生物脅迫對農業、林業生產和自然生態系統構成了全球性威脅。其中,干旱脅迫嚴重影響了森林生物量與生產力秒速飞艇2期计划。研究表明,植物主要通過抗旱基因網絡快速、協調的變化適應干旱脅迫。此過程需要復雜的轉錄調控和染色質輔助功能的變化,其中轉錄因子和表觀遺傳修飾起著重要作用。但迄今為止秒速飞艇2期计划,關于二者相互協調控制耐旱基因表達的分子機制還鮮有報道。

我校林木遺傳育種國家重點實驗室李偉研究組和姜立泉研究組合作,從毛果楊木質部中鑒定出NAC006等3個耐旱基因。在毛果楊中過量表達這些NAC基因秒速飞艇2期计划,顯著增強轉基因楊樹的耐旱性。進一步研究發現,毛果楊木質部中干旱脅迫誘導的轉錄因子AREB1與組蛋白乙?;笍秃象wGCN5-ADA2b相互作用形成三聚體,結合到NAC6等耐旱基因啟動子上,通過乙趺胨俜赏?期计划;揎?,激活NAC6等靶基因表達。這些NAC耐旱基因的表達,降低楊樹木質部導管內腔孔徑秒速飞艇2期计划,從而降低干旱誘導的導管栓塞風險;同時增加木質部導管數量,進而增強木質部輸水能力秒速飞艇2期计划。因此,NAC6等耐旱基因可能通過影響木質部發育,改變木質部導管的結構和數量,從而使樹木適應干旱脅迫。

這一研究成果在植物生物學領域的國際權威期刊Plant Cell雜志上在線發表(http://www.plantcell.org/content/early/2018/12/11/tpc.18.00437),并被雜志推選為“highlight paper”,專門撰寫論文進行評述秒速飞艇2期计划,向讀者重點推薦該研究成果(http://www.plantcell.org/content/early/2018/12/20/tpc.18.00940)。林木遺傳育種國家重點實驗室在讀博士研究生李爽(https://plantae.org/recognizing-plant-cell-first-authors-shuang-li/)和林盈仲副教授為該論文的共同第一作者,李偉教授和姜立泉教授為該論文的共同通訊作者秒速飞艇2期计划。另外11位林木遺傳育種國家重點實驗室的成員也參與了該項工作。該研究得到了科技部重點研發計劃、國家自然科學基金委和中組部青年千人計劃等項目的資助。

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