上海交通大学石建新课题组揭示HSP70-16和VDAC3互作并共同抑制拟南芥种子低温逆境下的萌发学术资讯

近期，上海交通大学石建新研究组在Plant, Cell & Environment发表了题为“HSP70-16 and VDAC3 jointly inhibit seed germination under cold stress in Arabidopsis”的论文，揭示HSP70-16和VDAC3相互作用并共同负调控低温逆境下拟南芥的种子萌发。

在研究正常和轻度高温逆境下HSP70-16影响植物开花分子机制的过程中，课题组发现HSP70-16与VDAC3相互作用于质膜和细胞核中。进一步研究表明，HSP70-16和VDAC3对低温逆境有反应，两者的表达量在胚乳中均高于胚，且都负调控低温逆境下的种子萌发。外源ABA处理表明，低温逆境下hsp70-16和vdac3种子都对ABA超敏感。表达分析结果表明，hsp70-16和vdac3种子中ABA信号转导基因而非ABA合成基因的表达水平下调。此外，种皮垫层分析发现与野生型种子相比，hsp70-16、vdac3和hsp70-16 vdac3的种皮对胚胎生长的抑制效果较差。对保留在种皮和释放到培养基中的ABA进行的定量分析表明，hsp70-16、vdac3和hsp70-16 vdac3突变体种皮释放到培养基中的ABA量少于野生型种皮，验证了种皮垫层的结果，即突变体从种皮（胚乳）运输到胚的ABA少于野生型。利用平面脂质双层和全细胞记录技术进行的电生理研究表明，HSP70-16与VDAC3相互作用，并调节VDAC3离子通道的开放，且HSP70-16对VDAC3离子通道的这种调节作用依赖于ABA。因此，HSP70-16是VDAC3的一种新的相互作用蛋白，两者共同负调控低温逆境下的种子萌发。VDAC3的活性与低温逆境下ABA从胚乳向胚运输密切相关，HSP70-16与VDAC3相互作用并调节VDAC3的离子通道特性。但VDAC3如何影响ABA流出的确切机制尚不清楚。

该研究首次报道质膜定位的HSP70和VDAC共同影响种子中ABA从胚乳向胚的转运，从而共同调控低温逆境下种子萌发。研究结果丰富了对种子萌发过程的认识以及VDACs和HSPs参与逆境反应的理解。

来源：frontiersin 植物科学最前沿

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