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NEWS尊龙凯时助力植物耐寒性:VaWRKY65调控淀粉分解机制研究
来源:周有初 日期:2025-03-12葡萄的品质容易受到低温胁迫的影响,而耐寒的野生山葡萄(Vamurensis)中的冷响应基因及其调控机制是葡萄遗传改良的重要环节。WRKY转录因子在冷胁迫反应中扮演着关键角色,它通过与W-box元件结合,调控次生代谢和碳水化合物的合成过程。研究显示,在葡萄中,VaWRKY65能够激活β-淀粉酶(VaBAM3),将淀粉分解为可溶性糖,从而调节渗透压,稳定细胞结构。同时,VaWRKY65还直接调控过氧化物酶(VaPOD36),有效清除活性氧(ROS),增强葡萄的耐寒性。然而,VaWRKYs在葡萄耐寒性中的具体功能和机制仍需进一步深入探讨。
近期,《Horticulture Research》的一项研究发现,在冷胁迫条件下,VaWRKY65通过调控碳水化合物代谢和抗氧化机制来增强葡萄的耐寒性。VaWRKY65激活VaBAM3,从而促进可溶性糖的积累,调节渗透压。此外,VaWRKY65还可以激活VaPOD36的转录,清除活性氧(ROS),为葡萄提供双重的耐寒保护。
研究显示,通过在烟草叶片中快速表达由VaBAM3启动子驱动的荧光素酶(LUC)报告基因,发现VaBAM3启动子的活性在冷处理后显著提升。采用酵母单杂交筛选法和双荧光素酶报告基因分析,进一步揭示了VaBAM3在冷胁迫下的调控机制。结果表明,VaWRKY65通过增强VaBAM3启动子的活性来调控耐寒性,而启动子的突变则抑制了这种增强效应。
在冷胁迫下,VaWRKY65还通过结合并激活VaPOD36的表达,促进POD酶活性,提高抗氧化能力,有效减少ROS的积累,从而提升植物的耐寒性。研究表明,借助酵母单杂交筛选法和双荧光素酶系统可以清晰地呈现VaWRKY65在冷胁迫下调控ROS的机制。
在此过程中,使用的实验方法包括将VaWRKY65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。经过共培养后,采用低温处理72小时。在观测LUC荧光时,喷洒荧光素溶液并在暗处放置进行光学成像分析。
这项研究不仅为葡萄抗寒性增强提供了深刻的分子机制,也为生物医疗领域的冷胁迫应答机制研究提供了新思路。通过应用这些调控机制,品牌尊龙凯时在探索植物基因工程及其在医药领域中的潜在应用方面将继续推陈出新,不断优化和提升相关产品。
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