2024年11月25日,西南地区特色林木种质改良与资源综合利用团队(以下简称团队)在第二教学楼B206举行2024-2025学年第11次组会,团队老师及全体研究生参加。
徐骏飞以“PHT1;5 Repressed by ANT Mediates Pi Acquisition and Distribution under Low Pi and Salinity in Salt Cress”为题,分享了盐芥作为一种研究胁迫的分子模式植物之一,在低P和盐胁迫下,EsPHT1;5基因被ANT抑制来介导P的获取和分布。该研究通过低P和盐胁迫发现EsPHT1;5被显著诱导并高表达于根、莲座叶和角果,过表达以及RNAi株系均验证了该基因对P的吸取、转运以及同化利用的作用,通过不同启动子构建的4个株系进一步表明EsPHT1;5比拟南芥具有更强的P转运功能。作者通过ANT在胁迫下的WB试验,RNAi株系的构建,以及与EsPHT1;5的Y1H、Y2H、BiFC试验,表明ANT通过抑制EsPHT1;5基因来参与低P和盐胁迫下的信号串扰。
张小月分享了题为“CHH methylation of genes associated with fatty acid and jasmonate biosynthesis contributes to cold tolerance in autotetraploids of Poncirus trifoliata”的文章。在本研究中,发现了自然发生的三叶橙(Poncirus trifoliata, L.)四倍体植株与其二倍体祖先相比,表现出更强的耐寒性。转录组分析显示,全基因组重复与一系列表征良好的冷胁迫应答基因的高表达水平有关。整体DNA甲基化分析表明,与二倍体相比,四倍体在冷胁迫下经历了更广泛的DNA去甲基化。启动子中的CHH甲基化与相关基因的上调有关,而3′—区域的CG、CHG和CHH甲基化与基因的下调有关。值得注意的是,四倍体中参与不饱和脂肪酸(UFAs)和茉莉酸盐(JA)生物合成的基因在基因侧翼区域显示出不同的CHH甲基化,并且显著上调,这与暴露于冷胁迫时UFAs和JA的更大积累相一致。总的来说,研究结果在转录和表观遗传水平上探索了二倍体和四倍体在冷胁迫响应方面的差异,并对四倍体耐寒性增强的分子机制有了新的认识。这些结果有助于揭示DNA甲基化在多倍体较好的耐寒性中的新调控作用。
双喊静以“Defined synthetic microbial communities colonize and benefit field-grown sorghum”为题,分享了组装的群落SRCI定植并使高粱生长受益。本研究旨在建立一个确定的合成根际群落(SRC1),其最终目标是:1.评估生长条件对群落的影响程度、群落的组成;2.群落对宿主表型的影响。SRC1是由细菌分离物组装而成的,通过网络分析发现它们在群落凝聚力中具有潜在作用或能够从宿主特异性渗出化合物中获益,最终选择了57株菌株纳入SRC1。SRCI的生长性能在体外固体培养基上、实验室条件下的植物上和田间进行了评估。研究结果表明,在实验室条件下,在植物寄主存在时培养SRC1凝聚力是最强大的,当在体外或在本地田间环境中培养时,谱系从群落中丢失。确定SRC1在实验室和本地田间环境下都能有效促进地上和地下植物表型的生长。此外,在实验室条件下,这些生长增强与寄主木质素生物合成的转录抑制有关。总之这些结果强调了合成微生物群落在受控环境和原生环境中调节作物性能的潜在效用。
李嘉贤以“Regulatory mechanisms of strigolactone perception in rice”为题讲述了独角醇内酯(SLs)是植物发育和环境反应所必需的激素。SL感知需要形成由SL受体DWARF14(D14)、F-box蛋白D3和转录抑制因子D53组成的复合物,触发D53的泛素化和降解,激活信号转导。然而,SL感知的机制及其对植物结构和环境反应的影响仍然是难以捉摸和有争议的。在这里,我们报道了AtD14-D3-ASK1复合物界面的关键残基对SL感知的激活至关重要,发现D3-CTH基序的过表达负调控SL感知以增强分蘖。揭示了磷酸化和n端紊乱(NTD)结构域在介导D14泛素化和降解中的重要性。重要的是,低氮促进了D14的磷酸化和稳定,从而抑制了水稻分蘖。这些发现揭示了SL感知的激活、终止和调节的全景,它决定了复杂环境中植物结构的可塑性。
闫雯以“PdPLR1 effectively enhances resistance of Populus deltoids ‘shalinyang’ to Anoplophora glabripennis by positive regulation of lignan synthesis ”为题,探索了PdPLR1通过正调控木脂素合成,有效增强沙林杨对光肩星天牛的抗性。结果发现木脂素是PdS具有强抗虫性的重要因素。此外,研究结果明确表明,PdPLR1通过调节木脂素的生物合成,强烈增强PdS的alb抗性。本研究为深入了解PdS-ALB相互作用的分子机制奠定了基础,为了解杨树对病虫害的防御奠定了基础。
朱美玲以“The transcription factor SPL13 mediates strigolactone suppression of shoot branching by inhibiting cytokinin synthesis in Solanum lycopersicum”为题,分享了,植物结构对作物产量影响很大。理想植物结构1 (IPA1)编码一个SPL - like转录因子,是提高粮食产量的分子设计靶点。然而,SPL转录因子在番茄植株结构调控中的作用尚不清楚。在这里,发现SPL13在SL缺乏症ccd突变体的侧芽中表达下调,并被GR24诱导。CRISPR/Cas9敲除SPL13导致茎节中CK和CK合成基因IPT1转录本水平升高,侧芽生长加快。在ccd突变体中,GR24抑制CK合成和侧芽生长,但在spl13突变体中不起作用。另一方面,IPT1基因的沉默抑制了spl13突变体的芽生长。有趣的是,在spl13突变体中,根提取物和渗出液中的SL水平显著增加。分子研究表明,SPL13直接抑制IPT1和SL合成基因CCD7和MAX1的转录。结果表明,SPL13作用于SL下游,通过抑制番茄CK合成来抑制侧芽生长。调节SPL13的表达是减少番茄侧枝数量的一种潜在途径。
(徐骏飞 供稿)