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實習醫生日記之頑固失眠

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版納植物園揭示WRKY蛋白通過赤霉素途徑調控植物衰老進程

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摘要:近日中國科學院西雙版納熱帶植物園研究員余迪求團隊在在線發表了題為的研究論文該研究通過植物分子生物學遺傳學及生物化學等方法揭示了

 

版納植物園揭示WRKY蛋白通過赤霉素途徑調控植物衰老進程

近日,中國科學院西雙版納熱帶植物園研究員余迪求團隊在Molecular Plant在線發表了題為Arabidopsis WRKY45 interacts with the DELLA protein RGL1 to positively regulate age-triggered leaf senescence的研究論文。該研究通過植物分子生物學、遺傳學及生物化學等方法揭示了WRKY蛋白可以通過赤霉素途徑調控植物衰老進程,為深入理解植物衰老進程提供了一定的理論基礎。

衰老是一個受內外因素共同調控的復雜生物學過程,是包括植物在內的大多數生物體在發育過程中必然經歷的一個階段。植物一旦衰老,其光合能力將顯著下降,從而導致作物產量下降,因此研究植物衰老的機理并尋求抗衰老措施在農業生產上具有重要意義。目前,雖然對植物衰老的研究已經取得了一定的進展,但有關植物衰老的分子生物學機制及其信號轉導網絡仍有待進一步研究。

版納植物園植物分子生物學組研究發現擬南芥WRKY45是一個衰老相關基因,在衰老葉片中強烈表達。表型分析發現,WRKY45突變能延緩植物衰老進程,而其過表達則顯著促進植物衰老進程。基因表達和染色質免疫共沉淀分析表明,WRKY45通過直接調控一系列衰老相關基因的表達來調控植物衰老過程。進一步研究發現,WRKY45能與RGL1蛋白在細胞核內相互作用形成復合物,RGL1是赤霉素信號轉導途徑中的轉錄抑制蛋白。通過表型分析發現,RGL1過表達能顯著延緩植物衰老,而赤霉素信號轉導途徑中的轉錄抑制蛋白五突變體della則表現出衰老加速的表型。通過外源噴施GA可以顯著促進植物衰老進程,而赤霉素合成突變體ga1和赤霉素受體三突變體gid1agid1bgid1c則表現出明顯衰老延緩的表型。通過遺傳雜交實驗證實,WRKY45過表達植物中提前衰老的表型可以部分地被RGL1過表達所推遲,同時通過體外實驗和染色質免疫共沉淀分析表明RGL1可以抑制WRKY45對下游靶基因的直接調控。

該研究解析了WRKY45在植物衰老進程中的重要功能,進一步闡述了赤霉素途徑在植物衰老進程中的作用,證實WRKY45可能作為赤霉素途徑和年齡途徑中的重要組分而參與調控植物衰老進程。

版納植物園副研究員陳利鋼為該論文第一作者,余迪求為該論文通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中科院青年創新促進會、中科院“西部之光”以及云南省“創新研究團隊”等的資助。(生物谷Bioon.com)

 

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