RPL14B基因在提高棉花耐旱、耐盐方面的调节作用
植物在长期的进化过程中，衍生出许多生存策略，进化出各种胁迫响应基因，包括核糖体蛋白大亚基 (RPL) 基因，该基因家族编码的关键蛋白质有助于减轻植物中逆境胁迫的影响。
本研究对干旱和盐分胁迫下的棉花 RPL 基因进行了家族鉴定和功能分析。在全基因组水平上从雷蒙德氏棉（G. raimondii，D5）、亚洲棉（G. arboretum, A2）和陆地棉（G. hirsutum，AD1）中分别鉴定出 8个、 5个和26个含有 RPL 结构域的蛋白质。通过生物信息学分析，发现了与 RPL 基因相关的关键顺式调控元件，主要包括： Myb 结合位点 (MBS)、脱落酸反应元件 (ABRE)、CAAT 盒、TATA 盒、TGACG、响应茉莉酸甲酯的CGTCA以及响应水杨酸的TCA。发现盐碱和旱胁迫时Gh_D01G0234 (RPL14B)基因显著诱导表达。敲除Gh_D01G0234（RPL14B）基因后，棉花幼苗的干旱/盐抗性显著降低。利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术处理棉花幼苗，沉默后棉花的丙二醛 (MDA) 浓度显著上升，同时抗氧化酶水平降低，而氧化酶水平明显增加。
本研究结果初步表明，RPL14B基因在棉花盐碱、旱胁迫反应中，能促进抗氧化酶的诱导，从而提高了棉花的耐旱耐盐性。本研究结果为揭示棉花耐旱耐盐分子机理、有效挖掘棉花耐盐耐旱优异基因源进而促进棉花抗逆育种改良提供了一定了理论依据和资源材料。
本研究得到国家自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程的资助。
Title: Knockdown of 60S ribosomal protein L14-2 reveals their potential regulatory roles to enhance drought and salt tolerance in cotton
Authors: SHIRAKU Margaret Linyerera, MAGWANGA Richard Odongo, 蔡小彦, KIRUNGU Joy Nyangasi, 许艳超, MEHARI Teame Gereziher, 侯宇清, 王玉红, 王坤波,彭仁海, 周忠丽, 刘方
Journal of Cotton Research. 2021; 4: 27
https://jcottonres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s42397-021-00102-7
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