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南京农业大学张阿英课题组揭示细胞壁组分调控植物耐盐的新机制

点击次数:61 发布时间:2020-12-04

细胞壁是植物细胞外围的厚壁,主要由纤维素、半纤维素、果胶和木质素等组分构成,控制着细胞生长,具有保护和支持作用。纤维素在植物响应盐胁迫中有着重要作用(Endler et al., 2015, Cell; Zhang et al., 2016, J Intergr Plant Biol; Liu et al., 2018, Mol Plant),然而对于植物细胞壁其他组分在抵御外界胁迫的研究知之甚少。

 

2020年12月2日,南京农业大学生命科学学院张阿英教授课题组题在Molecular Plant在线发表题为Cell Wall β-1,4-galactan Regulated by BPC1/BPC2-GALS1 Module Aggravates Salt Sensitivity in Arabidopsis thaliana的研究论文,揭示了细胞壁组分β-1,4-半乳聚糖在植物耐盐性中重要作用,并深入研究其调控植物耐盐性的机制。

 

该论文发现,盐胁迫可以通过上调半乳聚糖合成酶1(GALACTAN SYNTHASE 1, GALS1)的表达来提高拟南芥根细胞壁中β-1, 4-半乳聚糖含量,从而影响植物结晶纤维素的合成,最终加重植物对盐胁迫的敏感性。外源添加D-半乳糖不仅可以显著提高细胞壁中β-1, 4-半乳聚糖含量,还明显加重植物对盐胁迫的敏感性。

 

进一步研究发现,GALS1的表达受BARLEY B RECOMBINANT/BASIC PENTACYSTEINE转录因子BPC1和BPC2直接调控。该研究揭示细胞壁组分β-1,4-半乳聚糖调控植物耐盐的新机制,为细胞壁响应非生物胁迫的研究领域提供了新的认识和视角。

张阿英教授为该论文通讯作者,颜景畏博士为该论文作者。南京农业大学生命科学学院蒋明义教授、加州大学伯克利分校Henrik Vibe Scheller教授和中科院华南植物园房林副研究员也参与该项研究。该研究工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、中国博士后科学基金等项目的支持。

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