一项研究揭示了玫瑰中富含色氨酸的感觉蛋白(TSPO)降解乙烯受体乙烯反应3(RhETR3)以增强耐盐性的新机制。这一发现揭示了植物中乙烯信号传导和盐胁迫反应之间的复杂关系,有可能指导未来的农业实践发展耐盐作物
土壤盐度是影响全球植物生长和作物产量的一个重大挑战。严重依赖灌溉的玫瑰特别容易受到盐胁迫的影响,这会降低它们的生产力和质量
乙烯是一种关键的植物激素,在植物胁迫反应中起着至关重要的作用,但其调节耐盐性的机制尚不完全清楚。由于这些挑战,深入研究对于揭示如何操纵乙烯信号以增强植物的耐盐性至关重要
中国农业大学和深圳理工学院的研究人员在《园艺研究》上发表了一项研究,阐明了玫瑰中富含色氨酸的感觉蛋白(TSPO)如何降解乙烯受体乙烯反应3(RhETR3)以促进耐盐性
这项研究强调了乙烯信号传导的复杂机制及其对植物胁迫反应的影响。研究结果揭示了RhETR3的降解如何提高乙烯产量,从而提高植物抵御盐度的能力
本研究的重点是TSPO蛋白和乙烯受体RhETR3在调节玫瑰盐胁迫反应中的作用。在盐胁迫条件下,观察到TSPO介导的RhETR3降解,导致乙烯产量增加
这一过程增强了参与耐盐性的基因的表达,如ACC合成酶1(ACS1)和ACS2,这反过来又促进了乙烯反应因子RhERF98的产生。这种反应促进了活性氧(ROS)的清除,提高了植物对盐胁迫的总体耐受性
RhETR3的沉默导致玫瑰植物更高的耐盐性,而RhTSPO的沉默导致对盐度的敏感性增加。过表达研究证实,RhTSPO在促进RhETR3降解中的作用对耐盐机制至关重要
该研究还表明,RhETR3和RhTSPO的共同过表达可以减轻单独过表达RhETR3的负面影响,突出了这些蛋白质在维持耐盐性方面的平衡作用
参与这项研究的高级研究员周晓峰博士表示,“我们的发现为乙烯信号通路及其在提高玫瑰耐盐性中的关键作用提供了宝贵的见解。这一知识为开发能够在盐碱环境中茁壮成长的转基因植物开辟了新的途径,这对可持续农业至关重要。”
这一发现对园艺和农业具有深远的意义,为开发玫瑰和其他可能在盐碱地中茁壮成长的植物提供了途径。这一进步可以彻底改变受土壤盐碱化影响地区的种植做法,确保可持续的作物生产和生态平衡
通过操纵RhETR3-RhTSPO模块,育种家可以创造出即使在恶劣的盐碱条件下也能保持生产力的植物,有助于粮食安全和环境恢复力
Journal information: Horticulture Research
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2025-06-10
2025-06-09
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