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科学家找到番茄种子萌发基因

2020-12-07 10:38 | 作者: 中国科学报 | 标签: 番茄

近日,华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室番茄团队在《实验植物学杂志》(Journal of Experimental Botany)上发表研究论文,该研究鉴定了番茄种子萌发基因MAPK11,揭示了该基因控制番茄种子萌发的分子机理,为种子萌发研究提供了新的视角。

种子是生命的起始,对植物的生命进程具有重要的作用。种子通过感知外界的环境变化打破休眠,从而开始生命的进程,帮助植物躲避不利的环境条件。

论文通讯作者叶志彪介绍,植物激素能调控种子的休眠和萌发,脱落酸(ABA)促进种子的休眠,而赤霉素(GA)能刺激种子的萌发。研究种子的萌发及其对激素的响应具有重要的意义。

该研究克隆鉴定了番茄种子萌发基因MAPK11,发现该基因正调控ABA合成关键基因NCED1的转录,促进ABA的合成,从而负调控种子的萌发。研究发现,MAPK11超表达转基因系的种子萌发对ABA高敏感,磷酸化蛋白组学分析发现MAPK11能影响SnRK2.2的磷酸化,从而调控ABA信号通路,影响番茄的种子萌发。

此外,研究发现,MAPK11能和SnRK1蛋白互作,并磷酸化SnRK1的Ser-29。转基因功能验证结果表明SnRK1正调控番茄的种子萌发。进一步研究表明SnRK1和ABI5蛋白互作,负调控ABI5的转录,从而参与ABA信号通路,调控番茄的种子萌发。

该研究揭示了MAPK11在种子萌发中起着重要作用,为种子萌发的调控和作物遗传改良提供了理论支持。

该研究得到了国家自然科学基金、国家现代农业技术体系等项目资助。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1093/jxb/eraa564

来源:中国科学报

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