土壤磷素(P)有效性低是作物生产的主要限制因素之一。前期研究表明OsSPX4是低磷响应的一个负调控因子。毛传澡教授课题组在前期研究基础上通过酵母双杂交筛选(磷酸盐响应抑制因子OsSPX4作为诱饵)鉴定出一个低磷诱导的bHLH家族转录因子OsbHLH6。OsbHLH6在茎和根中表达,缺磷显著诱导其在茎中表达。OsbHLH6过表达株系中Pi积累,Pi饥饿响应增强,包括Pi饥饿诱导基因上调和根毛变长。Pull down试验结果表明,OsbHLH6与OsSPX4的结合亲和力高于OsPHR2,OsbHLH6竞争性地抑制OsSPX4与OsPHR2的相互作用。过表达OsSPX4能逆转高磷和低磷条件下OsbHLH6过表达引起的Pi积累表型。此外,在spx4突变体中过表达OsbHLH6在高磷和低磷条件下都不影响spx4的Pi含量。在高磷条件下,与spx4突变体相比,bhlh6/spx4双突变体茎中Pi浓度以及OsPT3和OsPT10的转录本丰度较低。RNA测序结果表明,bHLH6 OV和spx4共享许多差异表达的Pi响应基因。以这个结果表明OsbHLH6是磷信号和体内磷稳态的重要调节因子,该研究结果有助于阐明植物对Pi缺乏适应性的分子调控机制。
OsbHLH6-OsSPX4-OsPHR2模块调节Pi饥饿响应的工作模式
毛传澡教授课题组博士研究生何秋菊为该论文的第一作者,毛传澡教授为通讯作者。相关工作得到了“国家重点研发计划”“国家基金”等项目的资助。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15061