我院邱保勝教授課題組在發(fā)菜耐旱機制研究方面取得新進展
華大生科訊（通訊員：楊嬌艷、鄧淑文）近日，我校生命科學學院邱保勝教授課題組在荒漠藍藻發(fā)菜的耐旱機制研究方面取得重要進展，相關成果發(fā)表于植物學領域經(jīng)典期刊Plant Physiology（Xu et al., 2020, 182: 1991-2005），該刊物同期配發(fā)了編輯的亮點推介（Mukherjee A. 2020. 182: 1804-1805）。
干旱影響植物的生長、發(fā)育和產(chǎn)量，而光合作用對干旱逆境極其敏感。發(fā)菜為國家一級保護植物，是一種分布在我國西部和西北部荒漠、半荒漠地區(qū)的陸生藍藻，其營養(yǎng)細胞在野外長時間以干燥脫水的狀態(tài)生存。一旦從環(huán)境中獲取少量水分（雨水或露水），發(fā)菜能迅速恢復光合作用等生理代謝，搶在藻細胞再次干燥脫水之前進行短暫的生理活動。發(fā)菜是如何在干燥脫水過程中保護光合機構的呢？該課題組研究發(fā)現(xiàn)，分子伴侶蛋白NfDnaK2在發(fā)菜干燥脫水過程中顯著上調表達，且在類囊體膜上有大量分布。深入研究發(fā)現(xiàn)NfDnaJ9是NfDnaK2的共伴侶蛋白，并可與光系統(tǒng)II核心亞基D1降解相關的蛋白水解酶NfFtsH2發(fā)生相互作用。在念珠藻PCC 7120中異源表達NfDnaK2后D1蛋白周轉加快，轉基因藻株對干旱、高光脅迫的耐受能力明顯增強。此外，轉錄因子NfPedR和NfRre1可作為正向調控因子，調節(jié)NfdnaK2基因對水分環(huán)境的表達響應，從而在干燥脫水過程中保護發(fā)菜的光合機構（圖1）。該研究闡明了分子伴侶系統(tǒng)NfDnaK2-NfDnaJ9在干旱脅迫下響應并參與修復光系統(tǒng)II的分子機制，為復蘇植物耐旱過程中光合機構的保護機制研究提供了新思路。
圍繞荒漠藍藻發(fā)菜的耐旱機制，該課題組不久前在國際微生物學領域經(jīng)典期刊Environmental Microbiology上發(fā)表了另一項研究成果，揭示了紅光信號在喚醒干燥發(fā)菜光系統(tǒng)II過程中的作用（Xu et al., 2019, 21: 2261-2272）。
上述工作得到了國家自然科學基金項目（No. 31670332和No. 31600190）資助，博士生徐海鋒和青年教師戴國政為共同第一作者，華中師范大學為兩篇研究論文的第一完成單位。（審讀人：謝波）
文章鏈接：http://www.plantphysiol.org/content/182/4/1991
http://www.plantphysiol.org/content/182/4/1804
https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1462-2920.14600
（編輯：徐慧敏）
版權與免責聲明：本網(wǎng)頁的內容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權負責。如涉及侵權，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com