2024-07-19 15:01:01
陜西省雜交油菜研究中心油菜分子設(shè)計育種團隊與西北農(nóng)林科技大學(xué)王曉峰教授團隊合作在研究油菜素內(nèi)酯受體StBRI1促進馬鈴薯塊莖發(fā)育的分子機制研究方面取得重要進展，可促進細(xì)胞發(fā)展和塊莖發(fā)育，從而提高塊莖產(chǎn)量。
該論文“Brassinosteroid Receptor StBRI1 Promotes Tuber Development by Enhancing Plasma Membrane H+-ATPase Activity in Potato” ，近日在線發(fā)表于植物學(xué)頂尖研究期刊《The Plant Cell》（影響因子11.6）上，該研究揭示了BR信號通過StBRI1-PM H+-ATPase（PHA2）分子模塊調(diào)控馬鈴薯塊莖形成的分子機制。
陜西省雜交油菜研究中心副研究員黃淑華為并列第一作者，張彥鋒研究員為共同作者，王曉峰教授為通訊作者，陜西省雜交油菜研究中心為并列第一作者單位。
植物激素油菜素內(nèi)酯（BRs）廣泛存在于各類植物組織中，其關(guān)鍵作用體現(xiàn)在調(diào)節(jié)細(xì)胞的擴展與分化過程以及種子形成等多個方面。BRI1是油菜素內(nèi)酯（BRs）的核心受體，它不僅是植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中不可或缺的一環(huán)，更具備直接感知BRs并相應(yīng)調(diào)節(jié)植物生長與發(fā)育的能力。目前關(guān)于BR信號如何調(diào)節(jié)PM H+-ATPase磷酸化水平的具體成分知之甚少，也缺乏足夠的證據(jù)來證實BRI1是否通過磷酸化修飾精確調(diào)節(jié)PM H+-ATPase的活性。
該團隊的最新研究發(fā)現(xiàn)，StBRI1通過與PM H+-ATPase PHA2的C末端相互作用，抑制PHA2 C端與PHA2中央環(huán)之間的分子內(nèi)互作，減弱了PM H+-ATPase活性的自抑制，導(dǎo)致PHA2活性增加。進一步研究發(fā)現(xiàn)，活化的StBRI1通過磷酸化質(zhì)子泵C末端的倒數(shù)第二個Thr-951殘基抑制其內(nèi)部分子間互作，導(dǎo)致質(zhì)子泵被激活，促進了BR介導(dǎo)的細(xì)胞擴展和塊莖發(fā)育，從而提高塊莖產(chǎn)量。研究結(jié)果為通過基于細(xì)胞表面BR信號通路的策略來改善作物生長和增加產(chǎn)量奠定了理論基礎(chǔ)。
該研究受到國家自然科學(xué)基金項目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1093/plcell/koae164
農(nóng)業(yè)科技報·中國農(nóng)科新聞網(wǎng)記者 耿蘇強
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