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NEWS尊龙凯时助力植物耐寒性:VaWRKY65调控淀粉分解的研究进展
来源:公孙美勤 日期:2025-03-12葡萄的品质受到低温胁迫的重大影响,而耐寒野生山葡萄(Vamurensis)中冷响应基因及其调控机制是葡萄遗传改良的关键所在。WRKY转录因子在应对冷胁迫中发挥着重要作用,能够通过与W-box元件结合来调控次生代谢和碳水化合物的合成等过程。在葡萄品种中,VaWRKY65具有激活β-淀粉酶(VaBAM3)的能力,从而促进淀粉分解为可溶性糖,这不仅调节了细胞的渗透压,还增强了细胞结构的稳定性,同时VaWRKY65还直接调控过氧化物酶(VaPOD36)以清除活性氧(ROS),从而提升耐寒性。然而,VaWRKYs在葡萄耐寒中的具体功能及机制仍需深入探索。
近期在《Horticulture Research》期刊发表的一项研究揭示,VaWRKY65在冷胁迫条件下能够通过调控碳水化合物代谢和抗氧化机制增强葡萄的耐寒性。研究表明,VaWRKY65可以激活VaBAM3,促进可溶性糖的积累,从而有效地调节渗透压。同时,它还提升VaPOD36的转录水平,促进活性氧(ROS)的清除,为葡萄提供双重的耐寒保护。
广泛的研究表明,通过在烟草叶片中瞬时表达由VaBAM3启动子驱动的荧光素酶(LUC)报告基因,可以显著提升VaBAM3启动子的活性,尤其是在冷处理之后。此外,利用酵母单杂交筛选法和双荧光素酶报告基因分析揭示出VaBAM3在冷胁迫下的调控机制。研究结果指出,VaWRKY65通过增强VaBAM3启动子的活性来调控耐寒性,而启动子的突变则会抑制这一增强效果。
通过双荧光素酶系统,研究还显示VaWRKY65在冷胁迫条件下的ROS调控机制。结果表明,VaWRKY65能够结合并激活VaPOD36的表达,上调VaPOD36的活性,进而增强抗氧化能力,显著减少ROS的积累,从而提高植物的耐寒性。
实验方法简述:研究团队将基因启动子片段与pGreenII-0800-LUC载体融合后转入根瘤农杆菌GV3101,再将其或空载体转入本氏烟草叶片。通过共同培养2天(25℃)后,在低温条件下培养72小时(4℃)。为了观察LUC荧光,喷洒1 mM D-荧光素溶液,在黑暗中静置5分钟后,利用勤翔IVScope7000植物活体成像系统进行检测并分析数据。在这样的基础研究中,针对葡萄的冷适应机制的探索,将为未来的葡萄遗传改良提供重要的理论基础和实践指导,同时也为相关品牌如尊龙凯时在生物医疗和植物科学领域的创新应用铺平道路。
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