菊花响应低温胁迫的分子机制研究获进展

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  菊花是我国十大传统名花和世界四大切花之一,观赏和经济价值极高,其中切花菊是我国主要出口创汇花卉。晚秋、冬季以及早春的低温是限制切花菊周年生产供应的主要限制因子。目前切花菊多采用设施栽培,而设施栽培能耗高,因而培育耐低温的切花菊新品种已成为菊花育种的一个重要目标。

  12月25日,四川农业大学风景园林学院菊花课题组在《植物生物技术杂志》在线发表研究论文。该研究发现温度诱导载脂蛋白DgTIL1正调控植物低温应答,揭示了DgTIL1-DgnsLTP蛋白复合体调控植物响应低温胁迫的分子机制,加深了对植物低温应答调控机制的理解。

  赖氨酸巴豆酰化修饰是蛋白翻译后修饰的一种重要形式。该研究通过前期多组学试验,发现DgTIL1基因表达,DgTIL1蛋白表达和DgTIL1蛋白K72位赖氨酸巴豆酰化修饰水平受到低温诱导,同时发现DgTIL1正调控植物低温应答。运用泛素膜酵母双杂交系统和双分子荧光互补实验发现DgnsLTP与DgTIL1在细胞质膜上发生相互作用;进一步研究表明DgnsLTP正调控植物低温应答。在菊花中发现DgTIL1的K72位赖氨酸巴豆酰化修饰防止了DgnsLTP蛋白的降解,从而提高菊花的抗低温能力。

  该研究首次在植物中揭示赖氨酸巴豆酰化修饰正调控植物低温应答机理,同时为培育耐低温、节能耗菊花新品种提供有效的基因储备。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1111/pbi.13533

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