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研究揭示作物磷-鐵養分拮抗信號轉導機制
[所屬分類:行業動態] [發布時間:2021-10-14] [發布人:網站管理員2] [閱讀次數:] [返回]
研究揭示作物磷-鐵養分拮(jie)抗信號(hao)轉導機制
作者：李晨 金云翔 來源：中(zhong)國(guo)科學(xue)報
山東拓普(pu)生(sheng)物(wu)工程有限公司(si) //ljxinglong.com
近日，中國農(nong)業科學院農(nong)業資(zi)源(yuan)與農(nong)業區(qu)劃研究(jiu)所(suo)土壤植(zhi)物(wu)互作(zuo)創新團(tuan)隊揭示了(le)作(zuo)物(wu)磷—鐵養分拮抗的信(xin)號轉(zhuan)導機制(zhi)，為黃紅壤農(nong)田磷鐵養分協同高效(xiao)利用的作(zuo)物(wu)遺傳改良提供了(le)重(zhong)要理論依據。相關(guan)研究(jiu)成果(guo)發(fa)表在《分子植(zhi)物(wu)》（Molecular Plant）上。
據(ju)易可可研(yan)究員介(jie)紹，作(zuo)(zuo)物(wu)的(de)(de)(de)優質高產離不(bu)(bu)(bu)開均衡(heng)的(de)(de)(de)礦(kuang)質養(yang)(yang)分攝入(ru)。但是，全(quan)球不(bu)(bu)(bu)同耕(geng)地(di)的(de)(de)(de)礦(kuang)質養(yang)(yang)分含量(liang)差(cha)異巨大(da)，大(da)部分耕(geng)地(di)存在(zai)嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)養(yang)(yang)分不(bu)(bu)(bu)均衡(heng)現象。例如，我(wo)國大(da)面積黃(huang)紅(hong)壤(rang)存在(zai)的(de)(de)(de)一個典型養(yang)(yang)分缺(que)陷問題就是磷—鐵(tie)養(yang)(yang)分不(bu)(bu)(bu)均衡(heng)。這些土壤(rang)鐵(tie)含量(liang)過(guo)高，可利用的(de)(de)(de)磷含量(liang)低，易造成(cheng)作(zuo)(zuo)物(wu)缺(que)磷及鐵(tie)毒害雙重(zhong)風險(xian)。因此，土壤(rang)磷—鐵(tie)養(yang)(yang)分的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均衡(heng)嚴(yan)重(zhong)制約作(zuo)(zuo)物(wu)的(de)(de)(de)優質高產，同時(shi)也危(wei)及到我(wo)國的(de)(de)(de)糧食安全(quan)。
科研團(tuan)隊研究發現，磷(lin)養分(fen)信(xin)號中心調(diao)控(kong)因(yin)子（PHRs）和鐵養分(fen)信(xin)號核心調(diao)控(kong)因(yin)子（HRZs）共(gong)同介導了(le)磷(lin)—鐵信(xin)號的互(hu)作過程(cheng)。PHRs和HRZs通過相互(hu)抑制調(diao)控(kong)各自的蛋白和轉(zhuan)錄水平，以此來調(diao)控(kong)下游磷(lin)饑餓(e)響(xiang)應基(ji)因(yin)和鐵饑餓(e)響(xiang)應基(ji)因(yin)的表達，從而應對土(tu)壤不同的磷(lin)-鐵養分(fen)供應變(bian)化，以保證(zheng)作物的生長需求。
進一步研(yan)究發現(xian)，PHRs—HRZs組(zu)成分子調控模塊在(zai)(zai)模式植(zhi)(zhi)物擬南芥中也(ye)是存在(zai)(zai)的，由此推測(ce)這種相互抑制的分子模塊可能(neng)在(zai)(zai)植(zhi)(zhi)物中普遍存在(zai)(zai)。該研(yan)究為通過分子育種的手段(duan)解決我國黃紅(hong)壤耕(geng)地磷-鐵養分不(bu)均衡問題(ti)提(ti)供了新思路。
該研究(jiu)得(de)到國家自然科學基因項(xiang)目、中國農科院青年英才項(xiang)目等項(xiang)目資(zi)助。
相關(guan)論文信息(xi)：//doi.org/10.1016/j.molp.2021.09.011
作者：李晨 金云翔 來源：中(zhong)國(guo)科學(xue)報
山東拓普(pu)生(sheng)物(wu)工程有限公司(si) //ljxinglong.com
近日，中國農(nong)業科學院農(nong)業資(zi)源(yuan)與農(nong)業區(qu)劃研究(jiu)所(suo)土壤植(zhi)物(wu)互作(zuo)創新團(tuan)隊揭示了(le)作(zuo)物(wu)磷—鐵養分拮抗的信(xin)號轉(zhuan)導機制(zhi)，為黃紅壤農(nong)田磷鐵養分協同高效(xiao)利用的作(zuo)物(wu)遺傳改良提供了(le)重(zhong)要理論依據。相關(guan)研究(jiu)成果(guo)發(fa)表在《分子植(zhi)物(wu)》（Molecular Plant）上。
據(ju)易可可研(yan)究員介(jie)紹，作(zuo)(zuo)物(wu)的(de)(de)(de)優質高產離不(bu)(bu)(bu)開均衡(heng)的(de)(de)(de)礦(kuang)質養(yang)(yang)分攝入(ru)。但是，全(quan)球不(bu)(bu)(bu)同耕(geng)地(di)的(de)(de)(de)礦(kuang)質養(yang)(yang)分含量(liang)差(cha)異巨大(da)，大(da)部分耕(geng)地(di)存在(zai)嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)養(yang)(yang)分不(bu)(bu)(bu)均衡(heng)現象。例如，我(wo)國大(da)面積黃(huang)紅(hong)壤(rang)存在(zai)的(de)(de)(de)一個典型養(yang)(yang)分缺(que)陷問題就是磷—鐵(tie)養(yang)(yang)分不(bu)(bu)(bu)均衡(heng)。這些土壤(rang)鐵(tie)含量(liang)過(guo)高，可利用的(de)(de)(de)磷含量(liang)低，易造成(cheng)作(zuo)(zuo)物(wu)缺(que)磷及鐵(tie)毒害雙重(zhong)風險(xian)。因此，土壤(rang)磷—鐵(tie)養(yang)(yang)分的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均衡(heng)嚴(yan)重(zhong)制約作(zuo)(zuo)物(wu)的(de)(de)(de)優質高產，同時(shi)也危(wei)及到我(wo)國的(de)(de)(de)糧食安全(quan)。
科研團(tuan)隊研究發現，磷(lin)養分(fen)信(xin)號中心調(diao)控(kong)因(yin)子（PHRs）和鐵養分(fen)信(xin)號核心調(diao)控(kong)因(yin)子（HRZs）共(gong)同介導了(le)磷(lin)—鐵信(xin)號的互(hu)作過程(cheng)。PHRs和HRZs通過相互(hu)抑制調(diao)控(kong)各自的蛋白和轉(zhuan)錄水平，以此來調(diao)控(kong)下游磷(lin)饑餓(e)響(xiang)應基(ji)因(yin)和鐵饑餓(e)響(xiang)應基(ji)因(yin)的表達，從而應對土(tu)壤不同的磷(lin)-鐵養分(fen)供應變(bian)化，以保證(zheng)作物的生長需求。
進一步研(yan)究發現(xian)，PHRs—HRZs組(zu)成分子調控模塊在(zai)(zai)模式植(zhi)(zhi)物擬南芥中也(ye)是存在(zai)(zai)的，由此推測(ce)這種相互抑制的分子模塊可能(neng)在(zai)(zai)植(zhi)(zhi)物中普遍存在(zai)(zai)。該研(yan)究為通過分子育種的手段(duan)解決我國黃紅(hong)壤耕(geng)地磷-鐵養分不(bu)均衡問題(ti)提(ti)供了新思路。
該研究(jiu)得(de)到國家自然科學基因項(xiang)目、中國農科院青年英才項(xiang)目等項(xiang)目資(zi)助。
相關(guan)論文信息(xi)：//doi.org/10.1016/j.molp.2021.09.011
