可变剪接控制植物营养元素吸收和转运

   日期:2018-10-10     来源:中国科学报    浏览:1484    
  可变剪接是生物体内普遍存在的现象,就像是生物体内一位神秘的“设计师”,会对蛋白质进行“裁剪”,从而导致生物的多样性。
 
  国际植物学权威期刊The Plant Cell近期在线发表了南京农业大学生命科学学院教授郑录庆课题组的最新研究成果,揭示了可变剪接在植物矿质元素代谢中的调控作用,可以控制植物营养元素的吸收和转运。也就是说,在外界环境发生重大变化时,尤其是当缺少某种植物生长必需的矿物元素时,植物体内部就会自动发起一个响应机制,可变剪接这位“设计师”变身“营养师”,对植物体内的基因进行重新设定,使它们更加适应环境的变化。
 
  丝氨酸精氨酸丰富(SR)蛋白是已被报道的参与前体mRNA剪接的重要RNA结合蛋白,为了证实可变剪接在元素代谢中的调控作用,研究者对SR基因突变体应对营养胁迫及矿质元素的吸收转运进行分析,结果显示多个SR突变体体内Zn、Mn和P含量发生了改变,且其中三个SR蛋白对P的含量改变最大,极可能参与到了P的吸收以及在叶片和地上部的再分配。
 
  郑录庆介绍,植物对不同矿质元素的吸收和转运的方式途径已有过大量的报道和研究,然而面对水稻这种模式植物体内的缺素响应机制,仍有大量未知的途径亟待探寻。该研究建立了适用于分析模式作物水稻的可变剪接的系统分析方法,拓宽了人们对植物响应非生物胁迫过程的认知,为今后培育营养元素高效利用品种提供了理论依据。
 
  南京农大生科院博士研究生董春兰与何飞为论文共同第一作者,郑录庆为通讯作者。该研究得到国家重点研发专项、国家自然科学基金以及中央高校基本业务费等资助。
 
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