作者:何祖华等 来源:PNAS 发布时间:2013-6-4 10:57:10
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植物温度感应分子机制研究获进展
 
近日,美国《国家科学院院刊》在线发表了中科院上海生科院植生生态所何祖华研究组与国内外合作的研究成果,揭示了高温解除转录后基因沉默并伴随着隔代记忆的分子机制。
 
据介绍,全球气候变暖伴随着植物的生长发育行为变化,温度波动会影响作物的产量,尤其是高温会对农作物生产造成严重威胁。因此,研究高温影响植物生长发育机制意义重大。但目前对于高温的研究大多集中在植物对极端高温(40℃~42℃)瞬间胁迫的反应上,植物体感受环境温度上升的分子机制尚不明确。
 
何祖华等在植物抗病性研究中,把拟南芥的油菜素受体BRI1与水稻免疫受体XA21的合成受体转化后,得到系列内源BRI1基因共抑制的矮化表型,即转基因沉默(S-PTGS)。他们发现环境温度从22℃升高到30℃可以完全抑制基因沉默。同时,研究人员发现拟南芥内源小分子RNA也随着温度的升高明显降低。更有意思的是,温度引起的PTGS解除在接下来的22℃种植后代中也能观察到,即表现出后代记忆效应。
 
研究表明,高温可能通过促进SGS3蛋白的降解,进而抑制双链RNA形成,从而解除PTGS。提高SGS3蛋白水平可以抑制高温对PTGS的解除并降低后代记忆。
 
专家认为,这些发现揭示了温度与siRNA合成以及表观遗传之间的关系,对植物温度感应以及作物转基因改良等有重要的指导意义。
 
该工作得到科技部、国家自然科学基金等的支持。(来源:中国科学报 黄辛)
 
 
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