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拟南芥R2R3-MYB转录因子MYB49参与调控了植物中镉累积

时间:2019-03-01  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:张苹、鞠琼     打印  字体: 关闭

  土壤重金属污染是制约农业发展、威胁人类健康的重要因素之一。我国受重金属污染的耕地面积有1000多万公顷,约占总耕地面积的10 %以上。在各种重金属污染中,又以Cd镉污染尤为严重,占受污染耕地的40 %左右。Cd对农业最大的威胁是产生镉米和镉菜。据不完全统计,我国稻米Cd超标率达10 %(国家标准0.2 mg/kg)。我国的蔬菜Cd污染问题也较为严重。导致农作物Cd污染的主要来源有:污染水灌溉、大气重金属沉降,以及含有重金属的农药和化肥的使用等因素造成。植物Cd吸收和累积的生理与分子调控机制一直是逆境生理与分子生物学的研究热点问题。 

  脱落酸(ABA)能够降低植物对镉(Cd)的积累,但其分子机制尚不清楚。版纳植物园园艺植物育种研究组最近研究发现,拟南芥中过量表达MYB49基因导致植株中Cd积累增加,而myb49敲除植株和表达MYB49的嵌合阻遏物(SRDX49)植株的Cd积累减少。进一步研究表明,MYB49通过直接结合bHLH38bHLH101基因的启动子序列,以正向调控其表达,从而激活IRT1基因表达 IRT1编码一种参与Cd吸收的金属转运蛋白)。MYB49还可以直接调控HIPP22HIPP44基因的表达,最终调控了Cd累积。另一方面,作为调控植物细胞Cd吸收的反馈机制,Cd诱导的ABA使得ABI5表达上调,其蛋白产物与MYB49相互作用,并阻止其与下游靶基因的启动子结合,从而减少Cd积累。该研究结果为ABA信号调控的植物Cd吸收和累积的分子机制提供了新的见解。 

  相关研究以The R2R3-MYB transcription factor MYB49 regulates cadmium accumulation为题,发表在Plant Physiol.上,张苹为本文的第一作者。

MYB49与ABI5互作调控镉吸收的工作模型

 

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