近日,中國農業科學院煙草研究所煙草遺傳育種創新團隊與國內研究單位聯合攻關,發現轉錄因子bHLH123可通過激活NtRbohE基因的表達提高煙草耐鹽性。這一新機制的發現,為了解煙草和其他作物抵御鹽脅迫提供了新的線索。相關結果在線發表在《植物生理(Plant Physiology)》上。
據王元英研究員介紹,植物中Rboh基因表達后產生的活性氧(ROS)是植物逆境反應的重要調節因子。ROS在植物響應逆境脅迫過程中起到雙重作用,一方面作為有毒物質引起氧化損傷,另一方面作為信號分子介導大量的生物過程。然而,人們對于植物如何通過Rboh來源的ROS信號途徑來適應鹽脅迫知之甚少。
該研究首次鑒定到一個bHLH轉錄因子NtbHLH123參與調控鹽脅迫下NtRbohE基因的表達。NtbHLH123能夠正向調控煙草的耐鹽性,且在調控植物響應鹽脅迫中起到雙重作用。一方面,在鹽脅迫處理早期激活NtRbohE的表達,促進ROS的產生;另一方面,在鹽脅迫處理后期可以部分正向調控抗氧化酶介導的ROS清除系統,提高煙草的耐鹽性。遺傳分析結果表明NtbHLH123對煙草耐鹽性的調控依賴于NtbHLH123-NtRbohE信號轉導途徑。該研究揭示了轉錄因子NtbHLH123在煙草響應鹽脅迫的過程中起到分子開關的作用,調控依賴于Rboh的ROS產生機制,為研究煙草和其他作物抵御鹽脅迫提供了新的線索。
該研究得到了中國農業科學院科技創新工程等項目的資助。(通訊員 鞠曉暉)