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文献速递|尊龙凯时:VaWRKY65通过调控淀粉分解提升植物耐寒性

发布时间:2025-03-18   信息来源:尊龙凯时官方编辑

葡萄的品质容易受到低温胁迫的影响,而来自耐寒野生山葡萄(V. amurensis)的冷响应基因及其调控机制是葡萄遗传改良的关键所在。WRKY转录因子在冷胁迫响应中发挥着重要作用,通过结合W-box元件调节次生代谢和碳水化合物合成等过程。在葡萄中,VaWRKY65能够激活β-淀粉酶(VaBAM3),将淀粉分解为可溶性糖,从而调节渗透压并稳定细胞结构,同时还直接调控过氧化物酶(VaPOD36)以清除活性氧(ROS),从而增强植物的耐寒性。然而,VaWRKYs在葡萄耐寒机制中的具体功能仍需深入研究。

文献速递|尊龙凯时:VaWRKY65通过调控淀粉分解提升植物耐寒性

近期刊登在《Horticulture Research》上的一项研究表明,在冷胁迫下,VaWRKY65通过调控碳水化合物代谢和抗氧化机制显著增强了葡萄的耐寒性。VaWRKY65不仅激活VaBAM3以促进可溶性糖的积累,通过调节渗透压提供植物的耐寒支持;同时,它也激活VaPOD36的转录,帮助清除活性氧(ROS),进而为葡萄提供了双重的耐寒保障。

研究表明,通过在烟草叶片中瞬时表达由VaBAM3启动子驱动的荧光素酶(LUC)报告基因,检测到了VaBAM3启动子在冷处理下的活性显著提升。采用酵母单杂交筛选法和双荧光素酶报告基因分析,揭示了VaBAM3在冷胁迫下的调控机制。结果显示,VaWRKY65通过增强VaBAM3启动子的活性调控耐寒性,而启动子的突变则抑制了这种增强效果。

在研究中,采用双荧光素酶系统展示了VaWRKY65在冷胁迫下的ROS调控机制。结果显示,VaWRKY65能够结合并激活VaPOD36的表达,从而上调VaPOD36以提高过氧化物酶活性,增强抗氧化能力并减少ROS的积累,这一机制有效提高了植物的耐寒性。

简要介绍实验方法:研究者将基因启动子片段与pGreenII-0800-LUC载体融合后转入根瘤农杆菌GV3101,再将其或空载体转入本氏烟草叶片。在共培养两天(25℃)后,进行低温培养72小时(4℃)。在观测LUC荧光时,喷洒1mM D-荧光素溶液,将烟草放置在黑暗中五分钟,随后利用勤翔IVScope7000植物活体成像系统检测发光并进行数据分析。

通过这些研究,我们更深入地理解了葡萄耐寒性增强的分子机制,这对于葡萄及其他作物的遗传改良具有重要的参考价值,同时也体现了尊龙凯时在生物医学领域的先锋作用。