西北农林团队揭示了CsIREH1基因调控黄瓜植株高度的分子机制

摘要:近日,西北农林科技大学园艺学院李征教授/沈俊俊副教授团队在New Phytologist杂志在线发表了题目为“CsIREH1 phosphorylation regulates DELLA protein affecting plant height in c

近日,西北农林科技大学园艺学院李征教授/沈俊俊副教授团队在New Phytologist杂志在线发表了题目为“CsIREH1 phosphorylation regulates DELLA protein affecting plant height in cucumber (Cucumis sativus)” 的研究论文,揭示了CsIREH1基因调控黄瓜植株高度的分子机制。

植株矮化是重要的农艺性状,能够显著提高植株的栽培密度和土地利用效率,尤其在设施栽培中具有重要应用价值。DELLA蛋白在GA信号通路中作为抑制因子,抑制GA诱导的生长。已有研究表明,DELLA蛋白可通过磷酸化促进其降解或更加稳定,但触发DELLA磷酸化的机制还有待探究。

该研究对一个黄瓜生长迟缓自发突变体(delayed growth,dl)进行了表型分析。通过BSA-seq和分子标记连锁分析,结果显示该突变体的候选基因为CsaV3_1G004940(CsIREH1,为拟南芥IREH1的同源基因,属于AGC蛋白激酶家族)。利用基因编辑技术并结合表型观察,结果表明,敲除黄瓜中的CsIREH1基因会显著抑制植株的正常生长发育,证实了CsIREH1在调控黄瓜株高中起着至关重要的作用。

图1 dl突变体表型鉴定

通过外源激素处理和表型观察,结果显示CsIREH1可能参与GA信号转导通路。进一步的研究表明,CsIREH1与GA阻遏物DELLA蛋白(尤其是CsGAIP和CsGAI2)相互作用并使其磷酸化。IREH1通过磷酸化DELLA蛋白,抑制其过度积累,从而维持正常的植物生长。该研究为深入解析IREH1介导的DELLA磷酸化提供了重要的理论依据,有助于揭示植物生长调控机制的关键过程。

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来源:小周说科学

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