平衡紫花苜蓿生长和干旱胁迫响应的重要分子模块

　　

植物如何平衡生长和胁迫应答是目前非生物胁迫研究领域的热点问题。2023年12月4日，上海交通大学农业与生物学院安渊教授团队在Plant Biotechnology Journal在线发表了题为The MsDHN1-MsPIP2;1-MsmMYB module orchestrates the trade-off between growth and survival of alfalfa in response to drought stress的研究论文。该研究探明了紫花苜蓿生长和干旱胁迫响应平衡的重要基因调控模块MsDHN1-MsPIP2;1-MsmMYB-MsCESA3/MsCESA7，揭示了平衡紫花苜蓿生长和干旱胁迫响应的分子机制。

紫花苜蓿是全球公认的重要豆科牧草，营养价值高，经济效益好，被誉为“牧草之王”。干旱胁迫是紫花苜蓿生长过程中面临的主要非生物胁迫之一，研究紫花苜蓿响应干旱胁迫的分子机制，对于通过分子育种提高苜蓿抗旱性具有重要意义。

脱水素（Dehydrin，DHN）是植物中一类重要的逆境响应蛋白，而水通道蛋白(PIP)是一类参与水分、草酸、活性氧等转运的蛋白。该研究首先发现DHN1与PIP2;1在质膜互作，正向调节苜蓿的耐旱能力，并且，正常环境下DHN1、PIP2;1均与质膜定位的mMYB转录因子互作，但在干旱胁迫下，PIP2;1蛋白第272位氨基酸（Ser272）发生磷酸化，诱导MYB转录因子转移到细胞核。进一步研究发现，MYB与DHN1的C端在细胞核内发生互作，增强了MYB的转录调控活性，调控下游靶基因MsCESA3下调和MsCESA7上调表达，从而影响根系初生细胞壁和次生细胞壁的形成，继而影响苜蓿生长。

上海交通大学农业与生物学院吕爱敏博士后（现为浙江农林大学食品与健康学院教师）为论文第一作者，安渊教授、苏连泰博士后为通讯作者；樊娜娜博士、文武武博士、研究生高鲤、莫鑫、游翔凯及周鹏副教授参与了研究工作。该研究得到科技创新2030重大项目、国家自然科学基金等项目资助。吕爱敏博士在脱水素抗逆功能方面开展了许多有价值的研究，成果分别发表在Plant Biotechnology Journal（2023）、Plant Physiology（2023）、Plant Journal（2021）等期刊。

原文链接：https://doi.org/10.1111/pbi.14251.

作者：

农业与生物学院

供稿单位：

农业与生物学院