西兰花长链非编码RNA BroNR8通过调节拟南芥中AtWRKY54相关活性氧种类的平衡来影响植物的耐盐性

《Planta》：Broccoli long non-coding RNA BroNR8 affects salt tolerance by mediating AtWRKY54-related reactive oxygen species homeostasis in Arabidopsis

盐胁迫下植物耐盐机制研究揭示BroNR8通过调控AtWRKY54影响ROS稳态的分子网络。

　　

摘要

主要结论

BroNR8 通过上调 AtWRKY54 并破坏活性氧（ROS）的稳态来调节拟南芥（Arabidopsis）的耐盐性，揭示了盐敏感性的关键机制，并为培育耐盐作物提供了新的见解。

摘要

盐胁迫会导致植物离子毒性和氧化损伤，严重威胁农业生产力和某些生态系统。必须更深入地研究植物对盐胁迫的响应机制及其调控网络。目前已鉴定出许多由 RNA 聚合酶 II（Pol II）转录的植物长链非编码 RNA（lncRNAs），它们在多种生理过程中发挥重要作用。lncRNA BroNR8 可能是一种长度为 270 个核苷酸的转录本，由 Pol III 在西兰花中转录。它在萌发种子的根伸长区高表达，其积累量在盐处理和脱落酸（ABA）处理下显著增加。在拟南芥中过表达 BroNR8 会显著降低萌发种子对盐胁迫的耐受性，且这种影响与脱落酸无关。此外，BroNR8 还会抑制盐条件下活性氧稳态的维持，从而削弱植物清除内源性 H₂O₂ 的能力。在盐胁迫下，BroNR8-AtOX 中的 AtWRKY54 表达显著增强。值得注意的是，wrky54 基因型的萌发种子对盐和 H₂O₂ 具有很高的耐受性，同时其抗氧化酶活性显著增强，而活性氧含量显著降低。这些结果表明，BroNR8 可能通过调节 AtWRKY54 介导的活性氧稳态来影响拟南芥的耐盐性。本研究中发现的 BroNR8/AtWRKY54/ROS 通路有助于阐明由非编码 RNA 调控的植物盐胁迫响应的分子网络。这些研究结果可为育种者提供新的基因资源，以培育出抗逆品种。