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miR397-LACs介导拟南芥镉胁迫耐受性
Plant Molecular Biology ( IF 3.9 ) Pub Date : 2023-08-11 , DOI: 10.1007/s11103-023-01369-x Shahid Ali 1, 2 , Shili Huang 1 , Jiajie Zhou 1 , Yongsheng Bai 1 , Yang Liu 3 , Liyu Shi 1 , Shuai Liu 4 , Zhangli Hu 1 , Yulin Tang 1
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镉 (Cd) 是一种非必需重金属,在植物组织中与其他营养物质同化,扰乱植物中离子的稳态。该植物开发出不同的机制来耐受镉对环境的有害影响。最近的研究发现不同的 miRNA 参与镉胁迫。在本研究中,构建了miR397突变株系以探讨miR397潜在的镉耐受性的分子机制。与过表达 miR397 的转基因品系(人工 miR397、amiR397)相比,下调 miR397 的品系(Short Tandem Target Mimic miR397、STTM miR397)表现出更显着的镉耐受性,叶绿素 a 和 b、类胡萝卜素和木质素含量更高。 ICP-OES 显示 STTM miR397 中的细胞壁 Cd 水平高于野生型和 amiR397 植物,而总 Cd 水平较低。
此外,与amir397和野生型植物相比,STTM植物在胁迫后产生更少的活性氧(ROS)和更低的抗氧化酶(例如过氧化氢酶[CAT]、丙二醛[MDA])活性,表明沉默miR397的表达可以减少氧化损伤。此外,不同家族转运蛋白的基因表达在amir397植物中比野生型和STTM miRNA397中高得多。我们的结果表明 miR397 在拟南芥的镉耐受性中发挥作用。 miR397的过表达可以通过调节LAC 2/4/17的表达、改变木质素含量来降低植物的镉耐受性,这可能在诱导不同的胁迫耐受机制和保护细胞免受危险条件下发挥重要作用。本研究为阐明拟南芥中miR397的功能和Cd胁迫耐受机制提供了基础。
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