天博TB福建农林大学阙友雄尤垂淮团队联合发文揭示断肠草GeRAV转录因子应答逆境胁迫的功能及作用机制

发布时间:2024-07-22 14:22:25    浏览:

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  天博TB福建农林大学阙友雄尤垂淮团队联合发文揭示断肠草GeRAV转录因子应答逆境胁迫的功能及作用机制钩吻(Gelsemium elegans (Gardn. & Champ.) Benth.),又名胡蔓藤、大茶药、断肠草等,属马钱科藤本植物。钩吻始载于《神农本草经》,为中国传统药用植物,味辛、苦,性温,具有免疫调节、抗炎、抗焦虑、抗肿瘤等功效。钩吻的根、茎、叶均可入药,其主要活性成分吲哚类生物碱分布在不同组织中。中国民间常把钩吻作为外用药,治疗类风湿关节炎、皮肤病等;也多采挖作为牛羊等牲畜饲料添加剂,促进生长。钩吻是一种短日照植物,不耐低温、怕霜冻,遭受冷胁迫时,其嫩叶由绿色变成红色,从而影响正常生长和新陈代谢。AP2/ERF(APETALA2/ethylene-responsive factor)是植物中最大的转录因子家族之一,RAV是AP2/ERF主要家族成员之一,其在抗病、耐寒、抗旱、抗盐等生物和非生物方面发挥着重要作用。目前,关于钩吻RAV转录因子在抗寒等逆境中的作用的研究尚未报道。

  亚细胞定位(图3)和转录自激活实验表明,GeRAV1是一种没有自激活活性的核蛋白。GeRAV1在不同组织中呈组成型表达,其中根的表达水平最高。此外,在水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)和茉莉酸甲酯(MeJA)胁迫下,GeRAV1基因的迅速上调表达,表明它可能参与了激素信号通路。进一步将GeRAV1基因构建到原核表达载体pET32a上,经诱导表达获得大小约为40 kDa的融合蛋白;平板胁迫实验显示,含有GeRAV1蛋白的原核表达重组菌增强了在4℃低温和氯化钠(sodium chloride, NaCl)胁迫下的耐受性。以上发现为研究RAV转录因子在钩吻中的生物学功能和分子调控机制奠定基础。

  该论文为福建农林大学阙友雄/尤垂淮团队与福建中医药大学附属第二人民医院林晴团队联合完成。福建农林大学农学院阙友雄课题组在读硕士生崔天真为该论文第一作者,阙友雄研究员共同指导实验设计、研究开展和论文撰写;福建农林大学生命科学学院青年教师尤垂淮和福建中医药大学附属第二人民医院林晴为该论文的共同通讯作者。福建农林大学农业农村部甘蔗生物学与遗传育种重点实验室、国家甘蔗工程技术研究中心/农学院苏亚春副研究员,福建农林大学农学院在读博士生臧守建和王东姣,在读硕士研究生孙欣路、张靖、吴故燃,生命科学学院本科生陈睿琪参与了该研究。该研究得到福建农林大学科技创新专项基金项目的资助。

  通讯作者简介:尤垂淮,博士,硕士生导师。主要从事植物连作障碍形成机理及其消减措施、逆境生物学、药用植物栽培等研究。迄今,获省级和市厅级以上10余项科研项目的连续资助,研究成果在Industrial Crops and Products、International Journal of Biological Macromolecules、Journal of Agricultural and Food Chemistry、International Journal of Molecular Sciences、BMC Genomics、Gene、中国中药杂志、生物技术通报等国内外期刊发表科研学术论文30余篇;所带本科生中有80名获得保研资格,均被推免到复旦大学、浙江大学、中国科学院大学、华中科技大学、中国人民大学、南开大学、厦门大学、天津大学等重点高校继续深造。其本人曾先后获福建农林大学优秀共青团干部、青年五四奖章天博体育官方APP、就业创业工作先进个人、资助育人三行活动先进个人等荣誉。

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