转自植物信号转导

 

 

 

JXB封面故事之67：2018年第14期

       Cover illustration: Callose immuno-localization at pit fields in tomato fruit pericarp cells. Cell walls stained with calcofluor white are shown in magenta; callose deposits are labelled in green using a callose antibody and Alexa488-conjugate as secondary. Top and bottom images show individual pit fields (plasmodesmata clusters) in transverse sections. Middle image shows a number of pit fields in a larger area of tissue. See Amsbury et al. pp. 105–115. Image by Sam Amsbury, Benitez-Alfonso group. School of Biology, University of Leeds, UK.

 

 

PLANT CELL: 山东大学解析活性氧与氮信号转导之间的关系

作者前期的研究显示HBI1转录因子参与植物生长发育以及免疫反应。但是其潜在的分子机制并不清楚。

本研究从基因表达分析入手分析发现HBI1和它的同源基因BEE2的表达受氮素诱导，而且这两个基因的启动子受到氮素信号转导途径中的NLP7和NLP6的调控：

 

 

转基因分析显示，超表达HBI1可以促进硝态氮条件下植物的生长，而它的突变体在硝态氮条件下的生长受到抑制：

 

转录组分析显示HBI1对硝态氮相关基因表达至关重要：

 

由于转录组分析中，富集了多个与ROS相关的生物过程，说明该基因在可能在活性氧代谢过程中发挥重要作用，分析发现在hbi1突变体中活性氧水平显著上升：

 

 

基因表达分析发现过氧化氢酶catalase表达受到HBI1的诱导，在hbi1突变体中catalase的表达受到抑制，而且在HBI1超表达株系中突变过氧化氢酶catalase可以显著减弱HBI1对植物生长发育的正调控作用，进一步证实了HBI1是通过调控catalase来促进植物在硝态氮条件下的生长的：

 

 

过氧化氢会抑制硝态氮对植物生长发育的促进作用：

 

 

过氧化氢抑制硝态氮对植物生长发育促进作用的机制在与过氧化氢会抑制硝态氮途径中两个关键转录因子进入细胞核，从而抑制了它们对硝态氮途径中基因表达的调控作用，导致生长发育受到抑制：

 

 

本文揭示的由HBI1介导的调控硝态氮条件下植物生长发育的分子机制如下