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南京農(nóng)業(yè)大學(xué)張阿英課題組揭示細(xì)胞壁組分調(diào)控植物耐鹽的新機制

閱讀:647        發(fā)布時間:2020-12-4

細(xì)胞壁是植物細(xì)胞外圍的厚壁,主要由纖維素、半纖維素、果膠和木質(zhì)素等組分構(gòu)成,控制著細(xì)胞生長,具有保護(hù)和支持作用。纖維素在植物響應(yīng)鹽脅迫中有著重要作用(Endler et al., 2015, Cell; Zhang et al., 2016, J Intergr Plant Biol; Liu et al., 2018, Mol Plant),然而對于植物細(xì)胞壁其他組分在抵御外界脅迫的研究知之甚少。

 

2020年12月2日,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院張阿英教授課題組題在Molecular Plant在線發(fā)表題為Cell Wall β-1,4-galactan Regulated by BPC1/BPC2-GALS1 Module Aggravates Salt Sensitivity in Arabidopsis thaliana的研究論文,揭示了細(xì)胞壁組分β-1,4-半乳聚糖在植物耐鹽性中重要作用,并深入研究其調(diào)控植物耐鹽性的機制。

 

該論文發(fā)現(xiàn),鹽脅迫可以通過上調(diào)半乳聚糖合成酶1(GALACTAN SYNTHASE 1, GALS1)的表達(dá)來提高擬南芥根細(xì)胞壁中β-1, 4-半乳聚糖含量,從而影響植物結(jié)晶纖維素的合成,終加重植物對鹽脅迫的敏感性。外源添加D-半乳糖不僅可以顯著提高細(xì)胞壁中β-1, 4-半乳聚糖含量,還明顯加重植物對鹽脅迫的敏感性。

 

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),GALS1的表達(dá)受BARLEY B RECOMBINANT/BASIC PENTACYSTEINE轉(zhuǎn)錄因子BPC1和BPC2直接調(diào)控。該研究揭示細(xì)胞壁組分β-1,4-半乳聚糖調(diào)控植物耐鹽的新機制,為細(xì)胞壁響應(yīng)非生物脅迫的研究領(lǐng)域提供了新的認(rèn)識和視角。

張阿英教授為該論文通訊作者,顏景畏博士為該論文作者。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院蔣明義教授、加州大學(xué)伯克利分校Henrik Vibe Scheller教授和中科院華南植物園房林副研究員也參與該項研究。該研究工作得到國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金等項目的支持。

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