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扬州大学等单位在番茄耐高温调控研究中取得新进展

2018年4月20日Plant Physiology在线发表了福建农林大学许卫锋教授南方科技大学梁建生教授为通讯作者的题为“The tomato mitogen-activated protein kinase SlMPK1 is as a negative regulator of the high temperature stress response”的研究论文。


高温胁迫是影响植物生长发育的主要环境胁迫之一。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联通路在植物生长和胁迫信号转导中起着重要作用,然而其在高温胁迫响应过程中的作用知之甚少。该研究通过MS/MS分析鉴定出一种高温下番茄叶片中激活的47kDa MBP-磷酸化蛋白质(p47-MBPK),命名为SlMPK1。沉默SlMPK1使得番茄对高温的耐受性增强,而过表达SlMPK1导致番茄对高温的耐受性降低。蛋白质组学分析鉴定出一些参与抗氧化防御的蛋白质,高温胁迫下其在RNAi-SlMPK1植株中的含量比非转基因植株中更为丰富。RNAi-SlMPK1植株的膜脂过氧化作用和抗氧化酶活性也发生变化。此外,酵母双杂交(Y2H)筛选实验鉴定出一种丝氨酸-脯氨酸富集的同源蛋白SlSPRH1,其在酵母、植物细胞和体外与SlMPK1存在相互作用。研究人员发现,SlMPK1可直接磷酸化SlSPRH1。此外,SlSPRH1的丝氨酸残基Ser-44是高温胁迫下SlMPK1介导的抗氧化防御机制的关键磷酸化位点。研究人员还发现,拟南芥中异源表达S1SPRH1导致耐热性降低及抗氧化能力降低。

 

总结而言,该研究结果表明,SlMPK1负调控番茄的耐热性。SlMPK1通过调控抗氧化防御途径而起作用,且其底物SlSPRH1参与该途径

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