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沈阳农业大学李天来院士/许涛教授课题组番茄花

资讯来源:www.ecoa.cn 2021-02-01 益康农
https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiab026/6122741
植物器官脱落是由发育信号和不同的环境刺激所诱导,涉及多种调节网络,包括生物或非生物胁迫降低离区(abscission zone, AZ)生长素流。生长素减少激活了离区乙烯合成,促进了脱落,过氧化氢(H2O2)参与此过程。然而,这些网络之间的相互作用以及调控脱落的分子机制仍知之甚少。该研究发现离区水通道蛋白(aquaporin, AQP)家族的液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic proteins, TIPs)的表达在番茄(Solanum lycopersicum)花柄脱落过程中起着重要作用。LC-MS/MS和原位杂交结果显示,SlTIP1; 1丰度最高,而且特异性出现在番茄花柄离区中。SlTIP1; 1位于质膜和液泡膜中。敲除SlTIP1; 1延缓了脱落,而过表达SlTIP1; 1则加速了脱落。进一步分析表明,SlTIP1; 1通过控制胞质H2O2浓度和渗透水通透性(Pf)来介导脱落。胞质H2O2水平升高抑制脱落初期生长素信号,在脱落过程中增加乙烯合成。研究人员发现需要增加Pf来增强膨压,从而为离区细胞分离提供断开力。此外,SlERF52与SlTIP1; 1启动子直接结合以调节其表达,揭示了一个正向调控回路,即胞质H2O2通过激活乙烯合成以激活SlERF52,从而诱导SlTIP1; 1,导致胞质H2O2升高和水流入。

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