近日,河南农业大学苹果逆境生物学与简约栽培技术团队在国际著名期刊Plant Physiology(中科院一区Top)发表了题为“The MhNF-YA3-MhMSI4-like module regulates apple drought tolerance by activating the expression of MhAAO3”研究论文,该研究发现MhNF-YA3与MhMSI4-like蛋白互作促进ABA的积累增强苹果的耐旱性。

该研究从野生苹果种质资源平邑甜茶中鉴定出一种NF-Y转录因子MhNF-YA3-like。基因表达分析显示,MhNF-YA3-like的表达水平在干旱和ABA处理下均显著上调。研究人员构建了MhNF-YA3-like的RNAi基因干扰株系和过表达株系,处理发现MhNF-YA3-like在苹果耐旱性中起正调控作用(Fig.1)。

Figure 1 Overexpression of MhNF-YA3-like enhances the drought tolerance in apple plants.
通过酵母双杂(Y2H)文库筛选,鉴定到MhNF-YA3-like直接互作蛋白MhMSI4-like,通过Y2H、BiFC、LCI及Co-IP证实了MhNF-YA3-like与MhMSI4-like在细胞核内特异性互作。此外,研究人员对ABA合成代谢通路的主要基因进行了RT-qPCR分析,其中AAO3在干旱胁迫下表达显著上调。Y1H、LUC、GUS活性及EMSA进一步确定了MhNF-YA3-like作为转录激活因子,通过结合并激活MhAAO3的表达(Fig. 2)。

Figure 2 MhNF-YA3-like binds to the promoter of MhAAO3 in vivo and vitro.
更重要的是发现在添加了互作蛋白MhMSI4-like后,增强了MhNF-YA3-like与MhAAO3的结合能力,从而促进ABA的积累,提高了苹果抗旱性(Fig. 3)。该研究揭示了MhNF-YA3-MhMSI4-like模型通过调节ABA通路调控苹果干旱的分子机制,为通过分子育种手段改良作物的耐旱性提供了新的潜在靶点。

Figure 3 The MhNF-YA3-like-MhMSI4-like module positively regulates drought tolerance through the accumulation of ABA.
新葡京娱乐官方网站
2022级硕士研究生高翔和新葡京娱乐官方网站
宋春晖副教授为论文第一作者,白团辉教授和郑先波教授为论文通讯作者。本研究得到国家自然科学基金项目(32472674)和河南省现代农业产业技术体系(HARS-22-689-09-Z2)的资助。
文章链接://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiaf584/8321892?searchresult=1