植物学领域最新进展学术资讯

来源：植物科学最前沿

原标题：植物学领域最新进展 | 番茄表皮蜡质合成、水稻抗旱性、FLS2在植物免疫中的功能、烟草花的节律运动

植物生长发育及调控

华中农业大学杨长宪团队发现Woolly与SlMYB31通过调节番茄中SlCER6的表达来协同调控番茄表皮蜡质的生物合成。

表皮蜡质不仅在植物对生物和非生物胁迫的防御中起着重要作用，而且在番茄等果实的品质和耐贮性中也起着重要作用。虽然蜡质的生物合成途径已被广泛研究，但其在番茄体内的调控机制仍不清楚。本研究中，来自华中农业大学的杨长宪团队研究证明一种多细胞毛状体调节器Woolly (Wo)参与调节番茄蜡质的生物合成。Wo增强蜡质生物合成基因SlCER6、SlKCR1、SlPAS2及蜡质转运基因SlLTP的表达，从而促进蜡质积累。此外，Wo直接与SlCER6启动子中的L1‐box结合，而SlCER6是超长链脂肪酸延伸酶复合物的基本元素。不管是过表达或敲除与Wo在体内外都互作的MYB转录因子SlMYB31，蜡质成分中的产物都产生了明显变化，Wo敲除会抑制SlMYB31-OE株系中的蜡质积累，而SlMYB31敲除会抑制蜡在Wo-OE系中的积累，这表明这两个基因在同一途径中起作用。最后，脱落酸以部分依赖Wo的方式诱导SlCER6表达。这些结果表明，Wo和SlMYB31通过调控SlCER6的表达，协同调控番茄表皮蜡质的生物合成。

原文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.14733

植物生长发育及调控

中国农业大学赵海铭/鄂立柱团队研究发现玉米WI5通过木聚糖酶活性来调控木质部次生细胞壁合成和水运输。

水分通过木质部从根到叶的运输对植物的生长发育起着重要的作用。即使土壤中有足够的水分，水分输送的缺陷也会导致干旱胁迫。本研究中，来自中国农业大学的赵海铭/鄂立柱团队鉴定了玉米(Zea mays) wilty5 (wi5)突变体，在正常生长条件下，该突变体在其生命周期的大部分时间内表现出明显的矮化和叶萎蔫现象。与野生型相比，wi5幼苗木质部电导率较低，在干旱、NaCl和高温处理下凋萎更快。通过图位克隆表明WI5编码一个活跃的1,4-β-内切木聚糖酶，主要作用是降解和重组细胞壁木聚糖。RT-PCR和GUS检测显示，WI5在茎中高度表达，特别是在进行次生壁组装的节间。RNA-seq显示WI5在节间生长中起着独特的作用。免疫组织化学和电镜观察证实wi5在木聚糖沉积和次生细胞壁增厚方面存在缺陷。与野生型植株相比，wi5中木质素沉积和木聚糖含量明显降低。上述结果表明，WI5通过木质部的木聚糖酶活性参与木质部细胞壁的增厚，从而调节玉米中木质部的水分运输、干旱胁迫反应和植物生长。

原文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jipb.12923

植树非生物胁迫

华中农业大学熊立仲团队研究发现水稻中核基质组成蛋白OsNMCP1通过与染色质重塑蛋白OsSWI3C相互作用调节抗旱性和根系生长。

动物中的核纤层蛋白涉及重要的核功能，包括染色质组织、信号转导、基因调控和细胞分化。核基质组成蛋白(NMCPs)是植物中的核纤层蛋白类似物，但其调节功能尚不清楚。来自华中农业大学的熊立仲团队发现OsNMCP1定位于核外周，并受干旱胁迫诱导。与野生型对照相比，OsNMCP1过表达导致根系更深更粗，抗旱性增强。通过ATAC-seq实验发现，OsNMCP1过表达改变了数百个与抗旱性和根系生长相关基因的染色质可及性，包括OsNAC10、OsERF48、OsSGL、SNAC1和OsbZIP23。OsNMCP1可以与SWI/SNF的染色质重构复合物OsSWI3C相互作用。已报道的受OsNMCP1正调控的与抗旱性或根系生长相关基因在干旱胁迫条件下被OsSWI3C负调控，而OsSWI3C过表达导致抗旱性降低。他们发现，干旱胁迫条件下OsNMCP1与OsSWI3C的相互作用可能导致从SWI/SNF基因沉默复合物中释放OsSWI3C，从而改变与根系生长和抗旱性相关基因的染色质可及性。

原文：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16518

植树免疫

福建农林大学唐定中团队鉴定出拟南芥胞外亚基EXO70B1和EXO70B2可调节FLS2在质膜上的稳态。

质膜(PM)定位的受体激酶FLS2识别细菌鞭毛蛋白或其免疫原性表位flg22，并启动与微生物相关的分子模式触发的免疫，从而抑制细菌性病原体的感染。FLS2的定位、丰度和活性受动态控制。本研究中，来自福建农林大学的唐定中团队证明了拟南芥外囊复合体的一个亚基EXO70B1在FLS2信号中起着关键作用，它独立于白细胞介素-1受体-核苷酸结合序列蛋白TIR-NBS2 (TN2)。在exo70B1-3突变体中，PM处的FLS2蛋白丰度降低，这与该突变体的flg22受损响应一致。EXO70B1-GFP植株中在PM处FLS2积累增加，因此FLS2信号传导增强。EXO70B1介导的FLS2向PM的运输部分独立于包含PEN1的分泌通路。此外，EXO70B1与EXO70B2相互作用，后者是EXO70B1的同系物，两者都与FLS2相互作用，共同促进了FLS2在PM处的积累。综上所述，他们的数据表明，胞外复合亚基EXO70B1和EXO70B2调控了FLS2向PM的转运，这代表了调控FLS2在植物免疫功能中的新一层功能。

原文：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16515

植树信号转导

德国科研人员研究发现ZEITLUPE能调节烟草花的自主节律运动。

昼夜节律器官运动在植物中普遍存在。这些节律输出被认为是由昼夜节律钟和生长素信号调节的，但其潜在机制尚未被阐明。为了平衡传粉者的需求和对生殖器官的保护。烟草花在白天会通过140°的弧度改变方向。这种节律性特征受昼夜节律的控制，并且是由连接花与花序的花梗的弯曲和再拉直运动造成的。

来自德国马克斯·普朗克化学生态学研究所的Ian T. Baldwin团队通过能够以高空间和时间分辨率表征花梗生长和曲率响应的外植体系统证明了这种运动是器官自主的，并由生长素介导。花梗生长曲率的变化伴随着生长素依赖性转录反应中的生长素梯度和背侧不对称，并且生长素转运抑制剂的处理影响着这一器官的正常运动。当ZEITLUPE (ZTL)的表达被抑制时，花梗的生长曲线会发生变化，生长素的信号和反应也会发生改变。IAA19-like，一种Aux/IAA转录抑制因子，其受昼夜节律调节并在花梗的相对组织间差异表达，因此可能参与调节器官曲率的变化，并与ZTL互作。综上，这些结果与昼夜节律钟和生长素信号通路在调节节律性花卉运动中的直接联系是一致的。

原文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.14732

来源：frontiersin 植物科学最前沿

原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyOTY2NDYyNQ==&mid=2247494476&idx=3&sn=728f5248a8c9dc4c5ff217f99596358a&chksm=e8bd9952dfca10444d8bba802356a937c5a8c095c81b6c47918d72cc5affb92ce60a8ee23e8a&scene=27#wechat_redirect

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