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葉綠體逆向信號對植物抗鹽應答的促進作用
最近更新時間：2021-8-16
提 供 商：上海士鋒生物科技有限公司資料大小：56.4KB
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詳細介紹：
Cell Reports在線發表了安徽農業大學關于鹽脅迫條件下植物葉綠體活性氧自由基（ROS）穩態維持的機制研究，闡明了葉綠體的逆向信號對植物抗鹽應答的促進作用。安徽農業大學園藝學汪松虎教授為該文的通訊作者，中科院成都生物研究所已畢業博士莊勇為第一作者。鹽脅迫會對植物細胞造成離子毒性、滲透脅迫和氧化脅迫等傷害。葉綠體的光合作用對鹽脅迫非常敏感，會產生大量的活
Cell Reports在線發表了安徽農業大學關于鹽脅迫條件下植物葉綠體活性氧自由基（ROS）穩態維持的機制研究，闡明了葉綠體的逆向信號對植物抗鹽應答的促進作用。
安徽農業大學園藝學汪松虎教授為該文的通訊作者，中科院成都生物研究所已畢業博士莊勇為第一作者。
鹽脅迫會對植物細胞造成離子毒性、滲透脅迫和氧化脅迫等傷害。葉綠體的光合作用對鹽脅迫非常敏感，會產生大量的活性氧(ROS)，是植物ROS的主要來源。葉綠體如何在鹽脅迫條件下維持ROS平衡，以及過氧化氫（H2O2）介導的葉綠體逆向信號是否參與鹽脅迫應答，目前還不太清楚。
汪松虎課題組分離到一個鹽脅迫和葉綠體氧化脅迫誘導的新基因EGY3，該基因編碼一個定位葉綠體的蛋白。該基因的缺失突變體egy3-1表現出對鹽脅迫和MV誘導的葉綠體氧化脅迫的超敏感性，而該基因的過表達植株顯著提高植物的對鹽脅迫和葉綠體氧化脅迫的抗性。鹽脅迫條件下，突變體的葉綠體中積累了大量的超氧超氧陰離子而H2O2積累不足，過表達植株的葉綠體則表現出相反的ROS穩態。進一步研究發現EGY3可以與定位于葉綠體光合系統I的類囊體膜的銅鋅超氧化物歧化酶Cu/Zn-SOD2（CSD2）發生直接的相互作用，同時增加CSD2在鹽脅迫條件下的穩定性。CSD2的穩定性增加，可以將葉綠體光合系統I產生的O2？-歧化成更多H2O2，H2O2作為葉綠體逆向信號的信號分子之一，顯著增加了核編碼的脅迫應答基因的表達，從而提高了植物的抗鹽性）。
有趣的是，通過外源添加低濃度的H2O2（或APX酶的抑制劑）可以互補egy3-1的鹽脅迫超敏感的表型，這表明egy3-1的鹽脅迫超敏感性是由于葉綠體產生的H2O2不足造成的。H2O2可以在胞外區（extracellular region）、葉綠體、線粒體和過氧化物酶體等細胞器中產生，該研究也進一步證明葉綠體來源的ROS對植物的抗逆應答同樣非常重要，可以通過提高葉綠體中H2O2的含量來提供植物對鹽脅迫的抗性