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山東大學(xué)劉樹偉教授課題組揭示玉米非生物脅迫響應(yīng)新機(jī)制
2020年11月20日，The Plant Journal在線發(fā)表了山東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院劉樹偉教授為通訊作者題為“Maize SRO1e represses anthocyanin synthesis via regulating MBWcomplex in response to abiotic stress”的研究論文。
植物通過產(chǎn)生活性氧（ROS）來響應(yīng)非生物脅迫，活性氧過度積累會抑制植物生長發(fā)育。非生物脅迫誘導(dǎo)產(chǎn)生的花青苷是強(qiáng)抗氧化物質(zhì)，可以消除ROS，而它們的過度積累會阻礙植物的生長。雖然花青苷生物合成的分子機(jī)理已被揭示，但在非生物脅迫下植物如何平衡花青苷生物合成以維持ROS穩(wěn)態(tài)仍不清楚。該研究分析了玉米ROS相關(guān)蛋白SROs（SIMILAR TO RCD‐ONE），所有6個SRO1基因均可被多種非生物脅迫因子誘導(dǎo)。在玉米和擬南芥中組成型表達(dá)ZmSRO1e增強(qiáng)了植物對非生物脅迫的敏感性，抑制了花青苷生物合成以及ROS清除活性。ZmSRO1e的功能缺失突變增強(qiáng)了ROS耐受性和花青苷積累。ZmSRO1e與ZmR1（MYB-bHLH-WD40轉(zhuǎn)錄激活復(fù)合體的核心bHLH亞基）競爭性地與ZmPL1（該復(fù)合體的核心MYB亞基）結(jié)合。因此，在ZmSRO1e組成型表達(dá)過程中，復(fù)合體的形成受到影響，從而抑制與花青苷生物合成相關(guān)的基因，如ZmA4（編碼二氫黃酮還原酶）。
該研究結(jié)果揭示了玉米SRO1e參與非生物脅迫響應(yīng)的一種機(jī)制。