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為抵禦幹旱 植物“自己吃自己”

來源: 時間:2019-09-28

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S9入圍賽菠菜日報北京8月7日電 (記者馬愛平)7日,記者從中國農業大學獲悉,該校生物學院農業生物技術國家重點實驗室王濤研究團隊發現,在幹旱脅迫條件下,植物大量表達脫水素蛋白形成複合體,促進水通道蛋白的自噬降解,降低根係的水導,減少水分流失,從而提高抗旱性。這也是科學家首次揭示脫水素參與自噬降解途徑的新功能。日前,該研究論文在線發表在細胞生物學領域期刊《自噬》上。

該論文通訊作者、中國農業大學生物學院教授王濤說,麵臨幹旱脅迫,無法移動的植物並不會選擇坐以待斃。受幹旱脅迫影響,植物產生錯誤折疊的蛋白或者不再需要的蛋白,會通過“自己吃自己”即自噬途徑將這些蛋白降解並合成抵禦脅迫所需蛋白。

然而,植物如何通過自噬途徑響應幹旱脅迫的分子機製尚不清楚。

王濤團隊發現,在截形苜蓿中,脫水素蛋白是響應幹旱脅迫的正向調控因子,在幹旱條件下,脫水素蛋白被誘導大量表達,參與自噬途徑。

在此之前,脫水素一直被認為是作為分子伴侶對其他蛋白起到保護作用。

該團隊通過篩選截形苜蓿,獲得了水通道蛋白,發現水通道蛋白是響應幹旱脅迫的負調控因子。在幹旱脅迫條件下,脫水素蛋白自噬降解,降低根係的水導,從而減少水分流失,提高植物的抗旱性。

“首次揭示脫水素蛋白在促進蛋白質自噬降解方麵的新功能,這讓我們對脫水素蛋白功能有了新的認識,為植物抗旱育種提供了理論支持。”王濤說,脫水素蛋白作為自噬途徑的運貨受體,與其互作的貨物蛋白並不局限於水通道蛋白,尚有參與的其他貨物蛋白等待發掘。

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