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锌是植物中必需的微量元素

发布时间:2019-08-11 06:15 来源:未知 编辑:admin

  该研究发现,大青杨热激转录因子基因PuHSFA4a在高锌胁迫早期在根中诱导表达。在高锌胁迫下,PuHSFA4a基因过表达转基因株系的根系生长状况明显好于野生型大青杨,而其抑制表达株系的根系生长具有与过表达株系相反的表型。对转录组测序数据分析发现,高锌胁迫下,PuHSFA4a可以诱导一些非生物胁迫响应基因和根发育相关基因的上调表达。利用酵母单杂交、染色质免疫共沉淀荧光定量PCR(ChIP-qPCR)和凝胶迁移实验(EMSA)技术,发现PuHSFA4a通过结合谷胱甘肽-S-转移酶(PuGSTU17)和马铃薯糖蛋白型磷脂酶(PuPLA2)基因启动子上的HSE元件来直接调控这两个基因的表达。进一步实验验证,PuHSFA4a通过直接调控PuGSTU17基因来提高大青杨根部GST酶活性和清除高锌胁迫后产生的ROS,另一方面PuHSFA4a通过正调控下游靶基因PuPLA2的表达来促进根部的生长,提高植物的抗高锌能力。

  锌是植物中必需的微量元素,但是在土壤中过量的锌对植物具有毒性。根系是植物吸收和积累金属的主要器官,研究植物根系响应高锌胁迫的分子机理对于培育出重金属抗逆性强的植物具有重要意义。然而,植物根系响应高锌胁迫的转录调控机制研究鲜有报道。

  林木遗传育种国家重点实验室(东北林业大学)博士研究生张海珍为论文的第一作者,李成浩教授为通讯作者。该研究得到了中央高校基本科研业务费和111计划等项目的资助。

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