2021年1月28日，Plant Physiology在線發(fā)表了沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院李天來院士/許濤教授課題組題為“SlERF52 Regulates SlTIP1;1 ex
pression to Accelerate Tomato Pedicel Abscission”的研究論文。
植物器官脫落是由發(fā)育信號和不同的環(huán)境刺激所誘導(dǎo)，涉及多種調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，包括生物或非生物脅迫降低離區(qū)（abscission zone, AZ）生長素流。生長素減少激活了離區(qū)乙烯合成，促進(jìn)了脫落，過氧化氫（H2O2）參與此過程。然而，這些網(wǎng)絡(luò)之間的相互作用以及調(diào)控脫落的分子機(jī)制仍知之甚少。該研究發(fā)現(xiàn)離區(qū)水通道蛋白（aquaporin, AQP）家族的液泡膜內(nèi)在蛋白（tonoplast intrinsic proteins, TIPs）的表達(dá)在番茄（Solanum lycopersicum）花柄脫落過程中起著重要作用。LC-MS/MS和原位雜交結(jié)果顯示，SlTIP1; 1豐度最高，而且特異性出現(xiàn)在番茄花柄離區(qū)中。SlTIP1; 1位于質(zhì)膜和液泡膜中。敲除SlTIP1; 1延緩了脫落，而過表達(dá)SlTIP1; 1則加速了脫落。進(jìn)一步分析表明，SlTIP1; 1通過控制胞質(zhì)H2O2濃度和滲透水通透性（Pf）來介導(dǎo)脫落。胞質(zhì)H2O2水平升高抑制脫落初期生長素信號，在脫落過程中增加乙烯合成。研究人員發(fā)現(xiàn)需要增加Pf來增強(qiáng)膨壓，從而為離區(qū)細(xì)胞分離提供斷開力。此外，SlERF52與SlTIP1; 1啟動子直接結(jié)合以調(diào)節(jié)其表達(dá)，揭示了一個正向調(diào)控回路，即胞質(zhì)H2O2通過激活乙烯合成以激活SlERF52，從而誘導(dǎo)SlTIP1; 1，導(dǎo)致胞質(zhì)H2O2升高和水流入。
論文鏈接：
https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiab026/6122741
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