植物生态研究中心中山杉课题组在中山杉乙烯响应因子耐水淹分子机制方面取得阶段性研究进展。相关研究论文“淹水胁迫下中山杉 406 ThRAP2.1 基因的克隆、亚细胞定位与表达分析” 和“Molecular cloning and expression analysis of three ThERFs involved in the response to waterlogging stress of Taxodium `Zhongshanshan406', and subcellular localization of the gene products”分别发表于期刊《分子植物育种》和《PeerJ》。

       团队研究人员分析了短期(1 h)及长期(90 d)水淹胁迫条件下中山杉406转录组测序结果,发现植物激素信号通路中乙烯信号转导通路基因持续高表达,进而筛选并克隆出中山杉4个和水淹胁迫密切相关的ERF基因,ThRap2.1(1048bp)(GenBank:KY463469),ThRap2.3(1434bp)(GenBank:KY463470),ThERF15(1060bp)(GenBank:KY463467),ThERF39(1747bp)(GenBank:KY463468)。通过系统进化分析显示ThRap2.1ThRap2.3属于ⅦERF分支,蛋白序列比对也表明ThRap2.1和ThRap2.3具ⅦERFs特有的MCGGAI/L结构域,ⅦERFs已被证实是植物调节低氧相关基因表达和响应水淹胁迫的重要转录因子,其中ThRap2.1与拟南芥及水稻耐水淹关键基因Rap2.12Sub1A高度同源,进而推断ThRap2.1为中山杉响应水淹胁迫的关键转录因子。进一步对这些基因进行深入的功能性研究,发现4个基因编码的蛋白均为细胞核定位,同时在水淹胁迫下,基因表达量明显上调,且在根中的表达量较其他器官较高,并且在不同组织器官中的乙烯含量变化与ThRap2.3基因表达变化趋势高度一致。

文章链接:http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20170914.0848.004.html

https://peerj.com/articles/4434.html

本研究受到江苏省植物资源研究与利用重点实验室基金(QD201401),江苏省青年基金,(BK20150551),国家自然科学基金面上项目(31570593)支持。

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图1 中山杉406ⅦERFs的系统进化分析

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图2 中山杉406 ⅦERFs的亚细胞定位