发布日期：2022-10-26浏览次数：390来源：蓝景科信
谷氧还蛋白(GRXs)在植物响应环境变化的活性氧(ROS)稳态中发挥至关重要的作用。研究人员在木薯中发现了几种对干旱敏感的CC型GRXs。然而，CC型GRXs如何调控干旱胁迫下木薯的ROS稳态尚不清楚。该研究对MeGRXC3基因参与木薯ROS信号转导和干旱胁迫响应的分子机制进行了深入的探究。
该团队通过目标区间重测序和抗旱指标的关联分析，确定了MeGRXC3与干旱胁迫下木薯叶片中的过氧化氢酶活性显著相关。通过抗旱表型分析，发现MeGRXC3负调控干旱和脱落酸诱导的气孔关闭，从而影响转基因木薯的干旱耐受性。进一步分析发现，MeGRXC3可以拮抗性调控过氧化氢在木薯叶片表皮细胞和保卫细胞中的分布。
图1. MeGRXC3与转录因子MeTGA2在细胞核中相互作用
通过蛋白免疫共沉淀技术从木薯叶片中筛选到3个可能与MeGRXC3互作的过氧化氢酶蛋白，随后证实了MeGRXC3可以分别与过氧化氢酶MeCAT1、MeCAT2相互结合，并调控其过氧化氢酶活性。此外，研究团队发现MeGRXC3可以通过与转录因子MeTGA2互作来调控多个胁迫相关转录因子基因的表达，并通过转录因子MeMYB63调控过氧化氢酶MeCAT7基因的表达，从而在转录水平上调控过氧化氢酶的活性。以上研究揭示了MeGRXC3通过活性氧平衡调控植物干旱胁迫响应的分子机制，同时展现了MeGRXC3基因在提升干旱环境下木薯块根产量方面的潜在应用价值。
图2. MeGRXC3调控过氧化氢酶响应干旱胁迫的作用模式
该研究揭示了CC型谷氧还蛋白MeGRXC3在转录水平及转录后水平调控过氧化氢酶的活性，影响过氧化氢在叶片表皮不同类型细胞中的分布，从而调控木薯对干旱胁迫的响应。该研究结果有助于理解谷氧还蛋白GRXs通过活性氧平衡调控木薯干旱胁迫响应的复杂机制，同时为利用MeGRXC3基因培育抗旱高产木薯新品种提供了一种新策略。
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