林学与风景园林学院唐明/谢贤安团队在丛枝菌根真菌调控植物耐旱分子机制研究取得新进展

来源单位及审核人:林学与风景园林学院 陈晓梅编辑:李彦华审核发布:陈芃辰 发布时间:2023-07-06浏览次数:1269

  我校林学与风景园林学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、岭南现代农业科学与技术广东省实验室唐明/谢贤安团队在中科院一区Top期刊New Phytologist(IF5-year =10.5)在线发表了题为“A module centered on the transcription factor Msn2 from arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus irregularis regulates drought stress tolerance in the host plant”的研究论文(论文链接:

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/share/VS6P5XF5HWJRZ2NQCWX6?target=10.1111/nph.19077)。文章报道了丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal, AM)真菌异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis)转录激活子RiMsn2调控丛枝菌根形成,增强植物耐旱的分子机制。

  本研究从AM真菌异形根孢囊霉中鉴定出1个抗旱转录因子RiMsn2,含有两个C2H2型锌指结构域,在真菌物种中保守进化。RiMsn2在AM真菌与宿主植物共生早期被显著诱导表达,并且在AM共生过程中积极响应外界干旱胁迫。利用病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing, VIGS)和宿主诱导基因沉默(Host-induced gene silencing, HIGS)技术敲降RiMsn2,结果表明,RiMsn2对丛枝菌根的形成至关重要,并增强了宿主植物对干旱胁迫的耐受性。酵母单杂交和EMSA体外试验结果表明,RiMsn2可直接与下游干旱相关基因启动子中的压力响应元件(STREs)结直接调控异形根孢囊霉中干旱压力响应基因。酵母双杂交、体外Pull-down、体内Co-IP等试验结果表明,RiMsn2能与R. irregularis的上游MAPK途径的蛋白激酶RiHog1直接相互作用。研究揭示了AM真菌通过RiHog1-RiMsn2-STREs模块控制其体内干旱胁迫响应基因的表达,增强宿主植物耐旱性的机制,研究结果为AM真菌介导菌根植物响应干旱胁迫的分子调控研究提供了新思路。

异形根孢囊霉转录激活子RiMsn2调控植物耐旱分子机制的模式图

  电竞下注网站(中国)有限公司官网,林学与风景园林学院2020级博士生范晓宁为第一作者,唐明教授和谢贤安副教授为通讯作者,陈辉教授以及其他研究生参与了该工作。研究得到国家自然科学基金(32071639, 32170116)、岭南现代农业实验室项目(NZ2021025)、广州市重大科技计划(201904020022)以及电竞下注网站(中国)有限公司官网,高层次人才计划等项目的资助。


文图/林学与风景园林学院

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