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硫化氫可維持大豆根瘤高效固氮和防止過(guò)早衰老
[所屬分類(lèi):行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2024-9-13] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]
硫化氫可維持大豆根瘤高效固氮和防止過(guò)早衰老
作者：嚴(yán)濤 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
山東拓普生物工程有限公司 http://www.jinhuabanruo.cn
近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院韋革宏教授團(tuán)隊(duì)陳娟課題組研究發(fā)現(xiàn)，硫化氫（H2S）通過(guò)硫巰基化修飾過(guò)氧化氫（H2O2）解毒過(guò)程中的重要抗氧化酶抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）Cys80殘基增強(qiáng)其酶活性，同時(shí)特異性抑制轉(zhuǎn)錄因子GmMYB128的高表達(dá)，延緩大豆根瘤衰老，H2S在維持大豆根瘤的高效固氮和防止根瘤過(guò)早衰老方面發(fā)揮著重要作用，該研究成果發(fā)表在Plant Physiology上。
該研究發(fā)現(xiàn)，根瘤菌中編碼H2S合成關(guān)鍵酶胱硫醚γ裂解酶的基因CSE突變導(dǎo)致其缺乏H2S合成能力，接種突變菌的大豆根瘤提前衰老，表現(xiàn)為固氮酶活性降低、豆血紅蛋白含量降低、共生體膜分解和類(lèi)菌體加速死亡等。同時(shí)，根瘤菌CSE突變促進(jìn)大豆根瘤內(nèi)活性氧（ROS）的產(chǎn)生并激活抗氧化響應(yīng)。通過(guò)改良生物素轉(zhuǎn)化法和質(zhì)譜分析，鑒定到抗氧化酶APX的Cys31殘基和Cys8殘基以及APX2的Cys32殘基會(huì)被H2S介導(dǎo)的硫巰基化修飾，H2S通過(guò)該蛋白翻譯后修飾作用調(diào)節(jié)它們的抗氧化酶活性，從而參與調(diào)控大豆根瘤衰老。進(jìn)一步通過(guò)比較轉(zhuǎn)錄組確定MYB家族轉(zhuǎn)錄因子在H2S調(diào)控大豆根瘤衰老過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。GmMYB128在接種CSE突變菌的大豆根瘤中表達(dá)水平顯著上調(diào)，毛根轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，GmMYB128過(guò)表達(dá)植株接種CSE突變根瘤菌后表現(xiàn)出葉綠素含量顯著降低，固氮酶活性降低，根瘤衰老標(biāo)志性基因DD15表達(dá)顯著增加，分別過(guò)表達(dá)或干擾GmMYB128對(duì)根瘤功能沒(méi)有顯著影響，但在NaHS處理后，GmMYB128過(guò)表達(dá)/干擾植株的LbA和LbC1表達(dá)水平顯著升高，固氮酶活性增強(qiáng)，明確了GmMYB128的表達(dá)受到H2S特異性調(diào)控，是大豆根瘤衰老的正調(diào)控因子。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiae411
（本文內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)可后臺(tái)聯(lián)系刪除。）
作者：嚴(yán)濤 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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該研究發(fā)現(xiàn)，根瘤菌中編碼H2S合成關(guān)鍵酶胱硫醚γ裂解酶的基因CSE突變導(dǎo)致其缺乏H2S合成能力，接種突變菌的大豆根瘤提前衰老，表現(xiàn)為固氮酶活性降低、豆血紅蛋白含量降低、共生體膜分解和類(lèi)菌體加速死亡等。同時(shí)，根瘤菌CSE突變促進(jìn)大豆根瘤內(nèi)活性氧（ROS）的產(chǎn)生并激活抗氧化響應(yīng)。通過(guò)改良生物素轉(zhuǎn)化法和質(zhì)譜分析，鑒定到抗氧化酶APX的Cys31殘基和Cys8殘基以及APX2的Cys32殘基會(huì)被H2S介導(dǎo)的硫巰基化修飾，H2S通過(guò)該蛋白翻譯后修飾作用調(diào)節(jié)它們的抗氧化酶活性，從而參與調(diào)控大豆根瘤衰老。進(jìn)一步通過(guò)比較轉(zhuǎn)錄組確定MYB家族轉(zhuǎn)錄因子在H2S調(diào)控大豆根瘤衰老過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。GmMYB128在接種CSE突變菌的大豆根瘤中表達(dá)水平顯著上調(diào)，毛根轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，GmMYB128過(guò)表達(dá)植株接種CSE突變根瘤菌后表現(xiàn)出葉綠素含量顯著降低，固氮酶活性降低，根瘤衰老標(biāo)志性基因DD15表達(dá)顯著增加，分別過(guò)表達(dá)或干擾GmMYB128對(duì)根瘤功能沒(méi)有顯著影響，但在NaHS處理后，GmMYB128過(guò)表達(dá)/干擾植株的LbA和LbC1表達(dá)水平顯著升高，固氮酶活性增強(qiáng)，明確了GmMYB128的表達(dá)受到H2S特異性調(diào)控，是大豆根瘤衰老的正調(diào)控因子。
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