上海交通大学安渊团队揭示脱水素MsDHN1缓解苜蓿铝毒的分子机制

　　近日，上海交通大学农业与生物学院安渊教授团队在Plant journal在线发表了题为Dehydrin MsDHN1 improves aluminum tolerance of alfalfa （Medicago sativa L.） by affecting oxalateexudation from root tips 的研究论文。该研究发现，紫花苜蓿SK3型脱水素MsDHN1通过增加苜蓿根尖草酸分泌显著缓解苜蓿铝毒害；同时发现，水通道蛋白（MsPIP2;1和MsTIP1;1）与MsDHN1互作，并可能参与铝诱导的草酸分泌。

 

　　紫花苜蓿是多年生豆科牧草，营养价值高，经济效益好。而在我国南方地区，由于土壤呈酸性，土壤中的活性铝离子（Al3+）严重制约了紫花苜蓿的生长，从而影响南方地区畜牧业的发展。

 

　　脱水素属于胚胎发育晚期丰度蛋白（Late embryogenesis abundant，LEA），是植物中重要的逆境响应蛋白，但其响应植物铝毒的分子机理尚不明确。紫花苜蓿MsDHN1是一种典型的内在无序蛋白，在植物中可形成二聚体，在根部维管束中高表达；超表达和RNAi干扰表达MsDHN1发现，MsDHN1通过影响草酸的分泌来缓解铝毒；进一步研究发现，两种水通道蛋白 MsPIP2;1和MsTIP1;1与MsDHN1相互作用并可能参与铝诱导的苜蓿草酸分泌。除此之外，该研究还发现，MsABF2为MsDHN1的上游转录因子，并通过与MsDHN1启动子序列中的 ABRE元件结合而激活 MsDHN1表达。

 

　　课题组前期的研究工作显示，MsABF2亦为MsLEA-D34转录因子，通过直接结合RY元件调控其表达。本研究建立了ABA与MsABF2和LEA基因表达调控关系，发现ABA通过剂量效应调节MsABF2介导的MsDHN1、MsLEA-D34的转录调控。

 

　　上海交通大学农业与生物学院已毕业博士生吕爱敏（现为该课题组博士后）为论文第一作者，安渊教授为通讯作者，博士生文武武、樊娜娜、博士后苏连泰及周鹏副教授等参与了该研究。该工作得到了国家自然科学基金、及国家重点研发计划等项目资助。

 

　　原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15451