近日，上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院安淵教授團隊在Plant journal在線發(fā)表了題為Dehydrin MsDHN1 improves aluminum tolerance of alfalfa （Medicago sativa L.） by affecting oxalateexudation from root tips 的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)，紫花苜蓿SK3型脫水素MsDHN1通過增加苜蓿根尖草酸分泌顯著緩解苜蓿鋁毒害；同時發(fā)現(xiàn)，水通道蛋白（MsPIP2;1和MsTIP1;1）與MsDHN1互作，并可能參與鋁誘導的草酸分泌。

 

　　紫花苜蓿是多年生豆科牧草，營養(yǎng)價值高，經(jīng)濟效益好。而在我國南方地區(qū)，由于土壤呈酸性，土壤中的活性鋁離子（Al3+）嚴重制約了紫花苜蓿的生長，從而影響南方地區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展。

 

　　脫水素屬于胚胎發(fā)育晚期豐度蛋白（Late embryogenesis abundant，LEA），是植物中重要的逆境響應蛋白，但其響應植物鋁毒的分子機理尚不明確。紫花苜蓿MsDHN1是一種典型的內(nèi)在無序蛋白，在植物中可形成二聚體，在根部維管束中高表達；超表達和RNAi干擾表達MsDHN1發(fā)現(xiàn)，MsDHN1通過影響草酸的分泌來緩解鋁毒；進一步研究發(fā)現(xiàn)，兩種水通道蛋白 MsPIP2;1和MsTIP1;1與MsDHN1相互作用并可能參與鋁誘導的苜蓿草酸分泌。除此之外，該研究還發(fā)現(xiàn)，MsABF2為MsDHN1的上游轉錄因子，并通過與MsDHN1啟動子序列中的 ABRE元件結合而激活 MsDHN1表達。

 

　　課題組前期的研究工作顯示，MsABF2亦為MsLEA-D34轉錄因子，通過直接結合RY元件調(diào)控其表達。本研究建立了ABA與MsABF2和LEA基因表達調(diào)控關系，發(fā)現(xiàn)ABA通過劑量效應調(diào)節(jié)MsABF2介導的MsDHN1、MsLEA-D34的轉錄調(diào)控。

 

　　上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院已畢業(yè)博士生呂愛敏（現(xiàn)為該課題組博士后）為論文第一作者，安淵教授為通訊作者，博士生文武武、樊娜娜、博士后蘇連泰及周鵬副教授等參與了該研究。該工作得到了國家自然科學基金、及國家重點研發(fā)計劃等項目資助。

 

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15451