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中棉所葉武威研究員團隊揭示棉菌共生提高棉花耐鹽性的分子機制

來源 :品種資源室 作者:陳修貴 訪問量: 發布時間:2021-10-25
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  近日,中國農業科學院棉花研究所葉武威研究員團隊開展了棉花與真菌共生對棉花耐鹽性影響的相關研究,發現棉花可與大麗輪枝菌建立共生關系并形成共生體進一步提高棉花耐鹽性,為棉花耐鹽機制的研究提供了新思路。相關研究結果以“A novel raffinose biological pathway is observed by symbionts of cotton≡Verticillium dahliae to improve salt tolerance genetically on cotton”為題發表在國際知名期刊《農學與作物科學學報(Journal of agronomy and crop science)》(Q1-農林科學1區)上。
  在生物進化過程中,植物和部分真菌逐漸建立了共生關系,有利于植物提高對逆境的適應性。隨著土壤鹽漬化面積的不斷擴大,增加棉花種植面積,篩選、鑒定抗逆材料,培育適應鹽堿地的抗逆種質材料勢在必行。該研究發現棉花可與大麗輪枝菌建立共生關系形成共生體Cotton≡VD。鹽脅迫處理下,與對照相比,共生體植株體內抗氧化酶含量增加,植株光合速率提高,耐鹽性提高。轉錄組測序結果分析表明,鹽脅迫下共生體植株半乳糖代謝通路被激活,肌醇半乳糖苷合成酶GolS和棉子糖合成酶RFS基因上調表達,植株體內棉子糖含量升高,棉花的耐鹽性提高。病毒誘導的基因沉默(VIGS)實驗沉默GhRFS基因后,植株的棉子糖含量及耐鹽性均降低,進一步說明共生體通過提高植株體內棉子糖含量提高棉花耐鹽性,這為棉花與菌共生提高棉花抗逆性的研究提供了新視角,為培育抗鹽堿作物提供了新的技術途徑,對促進黃河三角洲及新疆鹽堿地利用具有重要意義。
  該研究得到了“十三五”國家重點研發計劃(2018YFD0100401)項目的資助。論文第一作者為博士研究生崔瑞峰,葉武威研究員為該論文的通訊作者。
NaCl脅迫下共生體Cotton≡VD的形成及提高棉花耐鹽性的分子機制

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