华中农大欧阳波研究组揭示锌指蛋白调控植物抗坏血酸合成与耐盐性

近日,华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室、农业部华中地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室欧阳波教授研究组揭示C2H2锌指蛋白SlZF3通过与CSN5B相互作用,从而调节抗坏血酸的合成和植物耐盐性。研究结果于2017年11月28日在线发表于《Plant Biotechnology Journal》。

华中农大欧阳波研究组揭示锌指蛋白调控植物抗坏血酸合成与耐盐性

非生物胁迫是作物产量损失的主要原因之一。植物受到非生物胁迫时,会积累活性氧(ROS),而抗坏血酸(AsA)可通过清除ROS来提高植物的胁迫耐受性。AsA的生物合成和代谢途径已基本清楚,但其调控机制仍不甚清楚。本研究发现一种新的番茄调控基因,命名为SlZF3,其编码具有EAR抑制结构域的Cys2/His2型锌指蛋白。NaCl处理可迅速诱导SlZF3的表达。过表达SlZF3使番茄和拟南芥的AsA水平显著提高。SlZF3过表达植株AsA介导的ROS清除能力增强,从而增强了植物的耐盐性。蛋白质互作实验表明SlZF3可与CSN5B结合,CSN5B为COP9信号体的关键组分之一。这种相互作用抑制了CSN5B与VTC1(一种参与AsA生物合成的鸟苷二磷酸甘露糖焦磷酸化酶)的结合。此外,研究人员发现,EAR结构域可促进SlZF3的稳定性,但不参与SlZF3和CSN5B的互作。本研究结果表明,SlZF3可促进AsA的积累,从而提高植物的耐盐性。

华中农大欧阳波研究组揭示锌指蛋白调控植物抗坏血酸合成与耐盐性

Figure 3. Overexpression of SlZF3 enhances salt tolerance in tomato.

华中农大欧阳波研究组揭示锌指蛋白调控植物抗坏血酸合成与耐盐性

Figure 8. Overexpression of SlZF3 enhances salt tolerance in Arabidopsis.

华中农大欧阳波研究组揭示锌指蛋白调控植物抗坏血酸合成与耐盐性

Figure 9. Model for the promotion of AsA accumulation and salt tolerance by SlZF3.

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