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科研人员揭示碱胁迫降低燕麦叶绿素含量分子机制

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  近日,中国农业科学院草原研究所草种质资源与育种团队揭示了碱处理抑制燕麦叶绿素积累的分子机制,相关研究成果发表在《植物科学前沿(Frontiers in Plant Science)》上。

  土地盐碱化是我国面临的重要生态问题,其中碱胁迫对作物产量的抑制作用高于盐胁迫,危害性更强,然而这种内在原因仍不是很清楚。燕麦作为我国北方及西北地区优势特色粮饲兼用作物,具有耐盐碱特性,被认为是改良盐碱地的先锋作物。通过对燕麦的盐碱胁迫的蛋白组比较研究发现,在碱胁迫下,蛋白coproporphyrinogen III oxidase, protoporphyrinogen oxidase下调从而阻碍叶绿素合成,蛋白Pheophorbide aoxygenase上调加速叶绿素分解。与单碱胁迫相比,外施精胺可促进叶绿体结构、根系生长及抗氧化相关蛋白表达量升高,提高燕麦抗碱性,可为盐碱化土地燕麦栽培及抗性品种选育提供参考。

  该研究得到国家自然科学基金等项目资助。

  原文doi: 10.3389/fpls.2021.627129

  

  图    3个处理下各重复间蛋白组数据聚类热图

  CK:对照;AS:碱胁迫; Spm:外源精胺; L:叶片;R:根;1:重复1;2:重复2; 3:重复3

  

  图  对照与碱胁迫处理间叶片差异表达蛋白的A)GO与B)KEGG分析

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