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【48812】【科研新进展】(550 )园艺学院苹果抗逆与质量改进立异团队提醒MdWRKY75调控苹果耐热性的分子机制

来源:kaiyun官网    发布时间:2024-06-30 15:34:14

  苹果(Malus × domestica)是世界上最具经济价值的生果之一,对人类健康和促进我国北方农人增收、村庄复兴及生态环境改进等方面发挥及其重要的效果。我国是世界上最大的苹果出产和消费国,但大多数苹果产区夏日高温,导致苹果成长发育不良,严峻限制了苹果工业的优质高效开展。因而,发掘和判定苹果耐热基因,探求苹果热钳制的调控机制,能够为苹果耐热分子规划育种供给理论按照和基因资源,对全球气候变暖布景下苹果工业可持续开展具有极端严重意义。

  在该研讨中,作者首要发现MdWRKY75的表达受热钳制诱导上调。随后,作者经过遗传转化技能获得了MdWRKY75过表达和搅扰苹果植株,对转基因植株进行高温处理后发现,MdWRKY75正调理苹果耐热性(图1)。经过RNA-seq、DAP-seq以及RT-qPCR试验挑选到MdWRKY75在热钳制下的5个潜在靶基因。EMSA、酵母单杂交、GUS和双荧光素酶试验证明MdWRKY75正调控热激转录因子MdHsf4、MdHsfB2a和MdHsfA1d的表达。经过瞬时转化技能证明这三个热激转录因子均正调理苹果耐热性。在MdWRKY75-Ri3的布景下对这三个MdHsfs进行过表达均能抢救其热灵敏表型,阐明MdWRKY75的耐热性是经过激活这三个热激转录因子的表达完成的。

  随后,作者经过酵母双杂交筛库挑选到与MdWRKY75互作的热激蛋白MdHSC70。别离经过瞬时过表达和VIGS技能证明MdHSC70是苹果耐热性的负调理因子。GUS、双荧光素酶和EMSA试验证明MdHSC70经过与MdWRKY75互作并按捺其对MdHsfs的激活效果。在MdWRKY75-OE3的布景下别离对MdHSC70进行瞬时过表达和缄默沉静后发现,过表达MdHSC70显着降低了MdWRKY75-OE3的耐热性,而缄默沉静MdHSC70的植株耐热性与MdWRKY75-OE3无明显差异,标明MdHSC70的热敏表型是由MdWRKY75介导的。

  综上所述,该研讨清晰了MdWRKY75经过激活MdHsfs的表达正调控苹果耐热性的生物学功用,阐明晰MdHSC70与MdWRKY75互作并按捺其对MdHsfs调控的分子机制(图2)。研讨结果丰厚了苹果应对高温环境的分子调控网络,也为苹果的分子定向育种供给基因资源和理论基础。

  该研讨得到国家苹果工业技能系统专项资金、国家自然科学基金、中心高校根本科研业务费和陕西省苹果科技严重专项的赞助。研讨还得到了园艺学院园艺科学研讨中心在试验技能上的支撑。