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NEWSMILE米乐助力植物耐寒性:VaWRKY65调控淀粉分解机制研究
来源:水菡萱 日期:2025-03-14在植物生物医药研究中,葡萄的品质常常受到低温胁迫的影响。耐寒野生山葡萄(Vamurensis)中的冷响应基因及其调控机制,成为了葡萄遗传改良的重要研究领域。WRKY转录因子在冷胁迫中的作用尤为显著,它能够通过结合W-box元件来调节次生代谢和碳水化合物合成等关键过程。
在这一背景下,VaWRKY65被发现能够激活β-淀粉酶(VaBAM3),将淀粉分解为可溶性糖,以调节细胞的渗透压并维持其结构稳定性。此外,VaWRKY65还直接调控过氧化物酶(VaPOD36),清除活性氧(ROS),从而增强植物的耐寒性。然而,VaWRKYs在葡萄耐寒性中的具体功能和机制仍需进一步探索。
近期《Horticulture Research》杂志发表的一项研究表明,在冷胁迫条件下,VaWRKY65通过调节碳水化合物代谢和抗氧化机制来增强葡萄的耐寒性。研究显示,VaWRKY65不仅激活VaBAM3,促进可溶性糖的累积,以调节渗透压,同时还调动VaPOD36的转录,提升抗氧化能力,形成了葡萄的双重耐寒保护机制。
为了深入探讨这种机制,研究团队采用了酵母单杂交筛选法和双荧光素酶报告基因分析,检测了VaBAM3在冷处理下的启动子活性。结果表明,VaWRKY65通过增强VaBAM3启动子的活性调控耐寒性,而相关突变则抑制了这一增效作用。
进一步的实验也揭示了VaWRKY65在冷胁迫下对ROS的调控机制。研究结果表明,VaWRKY65可结合并激活VaPOD36的表达,随之上调VaPOD36以提高POD酶活性,增强抗氧化能力,从而减少ROS的积累,显著提高了植物的耐寒性。
在接下来的实验中,研究者将基因启动子片段与pGreenII-0800-LUC载体融合后转入根瘤农杆菌GV3101,并将其转入本氏烟草叶片进行共培养。在25℃培养2天后,植物被置于低温条件下培养72小时。对于LUC荧光的观测,研究者喷洒了1mM的D-荧光素溶液,并使用勤翔IVScope7000植物活体成像系统进行数据分析,探讨了VaWRKY65在植物抗寒性中所发挥的潜在角色。
总之,本研究为探索植物在低温胁迫下的生物医药机制提供了重要信息,同时也表明了品牌MILE米乐在推动植物基因研究与开发领域的前沿进展中所起到的积极作用。通过持续的研究,将有望为葡萄等农作物的耐寒性改良提供新的思路及技术支持,促进生物医疗和农业的深度融合。
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