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PCP︱华中农业大学刘继红教授团队研究揭示了CBF 介导的冷胁迫响应新机制

已有 521 次阅读 2021-9-5 23:13 |系统分类:科研笔记

文章同步发布于公众号: 植物科学SCI


2021年9月3日,华中农业大学刘继红教授团队在Plant and Cell Physiology 杂志发表了题为Citrus sinensis CBF1 Functions in Cold Tolerance by Modulating Putrescine Biosynthesis Through Regulation of ARGININE DECARBOXYLASE 的研究论文。研究发现,在冷胁迫下,CBFs 通过对ADC基因的转录调控,并通过积累腐胺,以响应冷胁迫。进而揭示了CBF 介导的冷胁迫响应的新机制。


众所周知,C-重复序列(C-repeat, CRT) 结合因子(CBFs) 是在冷胁迫反应中起重要作用的转录因子。据报道,在寒冷条件下,植物中精氨酸脱羧酶(ADC) 介导的腐胺生物合成被激活,但CBFs 是否能调节ADC 的表达和腐胺的积累仍不清楚。


在本研究发现,冷上调甜橙(Citrus sinensis) 中ADC基因(CsADC) 和内源腐胺含量的升高。CsADC启动子包含两个CRT 序列,这是CBFs识别的典型元件。甜橙基因组中包含四个CBF (CsCBF1-4),其中CsCBF1受低温显著诱导。位于细胞核内的CsCBF1 被证明能够直接且特异性地结合到CsADC 的启动子,并作为转录激活子发挥作用。相对于野生型(WT),过表达CsCBF1导致转基因的甜橙植株中CsADC和腐胺水平显著升高,同时显著增强了耐寒性。然而,用ADC 抑制剂D-精氨酸预处理,导致过表达株系内源性腐胺水平显著降低,并同时严重损害了耐寒性。

Exogenous D-arginine treatment compromised cold tolerance of transgenic plants

综上所述,这些结果表明,甜橙的CBF1 直接调节ADC 的表达,并调节腐胺合成,以协调耐寒性。本研究的发现揭示了在冷胁迫下通过靶向ADC 基因对腐胺积累的转录调控。同时,本研究还阐明了CBF 介导的冷胁迫响应的新机制。


原文链接:https://doi.org/10.1093/pcp/pcab135




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