东北农业大学赵琳研究团队阐明大豆GmCOL1a调控大豆耐盐和抗旱信号传导分子机制

以下文章来源于植物生理PlantPhysiol ，作者PP

12月12日，我校农学院大豆生物学教育部重点实验室赵琳课题组在国际知名期刊《Plant Physiology》（IF=8.005，中科院1区Top期刊）在线发表了—“CONSTANS-LIKE 1a positively regulates salt and drought tolerance in soybean”的研究论文。东北农业大学博士研究生许崇晶为第一作者，该研究得到国家重点研发计划“揭榜挂帅”项目、国家自然科学基金面上项目和黑龙江省自然科学基金重点项目资助。阐明了大豆GmCOL1a调控大豆耐盐和抗旱信号传导分子机制。

大豆（Glycine max [L.]）是重要的经济油料作物。目前，盐渍土面积超过8亿公顷，约占世界土壤总面积的7.6%，盐和干旱胁迫是抑制大豆生长发育，影响种子萌发、生长和产量的重要限制因素。因此，开展大豆耐盐、抗旱分子机理研究，挖掘出大豆抗逆基因具有重要理论和生产意义。本研究创制了35S:GmCOL1a过量表达和CRISPR/Cas9 co突变体大豆植株，过表达转基因大豆表现出较强的耐盐性和抗旱性，叶片相对含水量和脯氨酸含量增加，丙二醛含量降低，活性氧产生减少，Na+/K+比值降低。而GmCOL1a敲除co-9突变体表现出相反的表型。同时利用染色质免疫共沉淀-测序技术（ChIP-Seq）挖掘出GmCOL1a蛋白结合的下游候选靶基因，GmCOL1a分别通过直接结合到GmLEA和GmP5CS启动子的Myc(bHLH)-binding和Che-binding基序上，从而促进GmLEA和GmP5CS的表达。 在WT、co-9和35S:GmCOL1a背景下对转基因毛状根GmP5CS:GmP5CS大豆植株的分析进一步表明，GmCOL1a通过促进GmP5CS蛋白的积累来增强抗盐性和抗旱性。本研究最终阐明GmCOL1a通过促进GmP5CS蛋白的积累、增加脯氨酸含量从而参与逆境调控反应，为大豆抗逆基因的研究及大豆抗逆材料的创制提供了重要的生物遗传材料和理论依据。

赵琳研究员简介：博士生导师，获得黑龙江省高层次D类人才、东农学者计划高层次人才“学术英才YC1”、黑龙江省高等学校青年创新人才、东北农业大学“学术骨干”等称号。《土壤与作物》编委、黑龙江省耕作学会理事、Plant Physiology等中英文期刊审稿专家。共主持国家省市级科研课题16项，包括国家自然科学基金4项、转基因生物新品种培育科技重大专项、国家重点研发计划子课题等科研项目。本课题组一直致力于大豆生育期性状、大豆抗逆分子机理解析及优异大豆种质创制研究工作，并取得了一系列进展。在本领域以第一和通讯作者发表33篇期刊论文，其中 SCI论文17 篇，包括Plant Physiology、The Plant Journal、Journal of Experimental Botany等，其中TOP期刊 8篇，累计影响因子101，出版专著2部，独著，专利授权9项，其中第一发明人3项，获得科技奖励3项。

论文网址：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiac573

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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