东北农业大学丁晓东课题组在植物非生物胁迫研究领域取得新进展
管理员 2024年05月10日 08:48 浏览次数:

近日,生命科学学院丁晓东教授课题组连续在国际植物学著名期刊New Phytologist(中科院1区top,影响因子10.5分)和TheCrop Journal(中科院1区top,影响因子6.6分)发表研究论文和综述论文。

New Phytologist期刊发表的“Regulation of plant resistance to salt stress by theSnRK1-dependent splicing factor SRRM1L”研究论文,报道了SnRK1-SRRM1L-NFYA10转录后(Posttranscription)分子模块调控植物耐盐胁迫的分子机制。学校植物学专业博士毕业生孙琦为第一作者,生命科学学院丁晓东教授和农学院张淑珍教授为共同通讯作者。本项目受国家重点研发项目(2021YFD1201104-02)和国家自然科学基金项目(32272048)的资助。

植物SnRK1蛋白激酶通过对不同底物蛋白质的磷酸化参与对植物的生长发育、能源代谢和环境胁迫的调控。在拟南芥SnRK1蛋白质磷酸化质谱中,作者鉴定到剪接因子SRRM1L是一个响应盐碱胁迫并被SnRK1高度磷酸化的底物蛋白质分子。mRNA的选择性剪接(alternative splicing)是植物快速适应环境变化的重要调控机制,研究发现SnRK1的磷酸化促进了SRRM1L与U1-70K的互作并参与剪接体(Spliceosome)的组装。作者进一步通过RNA免疫沉淀(RNA-IP)和RNA-seq的研究,鉴定到了多个与SRRM1L互作的mRNA分子,其中之一就是转录因子基因NFYA10的前体pre-mRNA。SRRM1L介导NYFA10pre-mRNA发生选择性剪接产生三者不同的剪接本。qRT-PCR分析表明,在正常的生长条件下,植物积累大量没有功能的NFYA10.3剪接本,并通过Nonsense-mediated decay (NMD)途径被降解,然而在盐胁迫条件下,植物积累有功能的NFYA10.1剪接本,进而被翻译成有功能的NFYA10转录因子参与对耐盐相关基因表达的调控,从而提高了植物的耐盐性。目前,SRRM1L基因已经被导入对盐碱胁迫比较敏感的大豆品种中,并表现出能够显著提高大豆适应非生物胁迫和生物产量的功能。

近期,基于在植物水通道蛋白的研究成就,丁晓东教授受TheCrop Journal期刊(中科院1区top,影响因子6.6分)邀请,与日本秋田县立大学(Akita Prefectural University)Yoshichika Kitagawa教授和意大利巴里大学(Bali University)Giuseppe Calamita教授合作发表了题为“Plantaquaporins:theirrolesbeyondwatertransport”的综述论文,全面综述了水通道蛋白(Aquaporin,AQP或者water channel)在植物上的最新研究进展,尤其集中论述了AQPs在植物中除了能够转运水分子(H2O)之外,还参与对二氧化碳(CO2)、过氧化氢(H2O2)、氨气(NH3)、尿素(urea)、砷(As)、硅(Si)、硒(Se)等小分子物质以及一部分阴阳离子(ions)的转运及其分子生物学机制。我校植物学专业博士生孙琦和刘鑫为共同第一作者,丁晓东教授为通讯作者。

丁晓东教授与Kitagawa教授和Calamita教授有长期的科研合作,在PNAS、Plant J.、J.Biol.Chem.、Biol.Cell、Plant Physiol.Biochem.、Plant Cell Physiol.、BBRC等国际知名期刊上合作发表过多篇高水平研究论文,为加强我校国际科技合作和交流做出了重要贡献。

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