近日,生物科学与技术学院沈应柏教授团队在《INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS》(中国科学院一区TOP,影响因子:5.6)上发表了题为“AnSnRK2.2 and AnWRKY29 regulate H2O2 levels under osmotic stress through peroxidase activity in Ammopiptanthus nanus”的研究论文。研究揭示了新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus)通过增强植株内过氧化氢(H2O2)的清除机制,从而增强了其对渗透胁迫的耐受性。此项工作能够对新疆沙冬青的保护和恢复,以及对植物适应逆境的研究产生积极贡献。
新疆沙冬青,豆科植物,是第三纪常绿阔叶林的孑遗物种。因其在经济和药用方面的多重价值,新疆沙冬青受到了广泛关注。其果实和叶片富含多种生物活性成分,包括维生素、抗氧化剂和必需脂肪酸。这些成分在传统医学中用于治疗各种疾病,如消化系统问题、皮肤病和呼吸系统疾病。严重的干旱胁迫(年降水量<200毫米)显著限制了新疆沙冬青的保护和繁殖,对荒漠生态系统的生态恢复产生了深远的不利影响。鉴于增强抗氧化能力对新疆沙冬青的生存和繁衍至关重要,该研究揭示了新疆沙冬青在渗透胁迫条件下的适应机制,重点在于阐明丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶AnSnRK2.2和WRKY转录因子家族成员AnWRKY29在调节新疆沙冬青渗透胁迫抗性中的作用。
此外,由AnPA2编码的38.5 kDa过氧化物酶,属于植物过氧化物酶III类,对减轻新疆沙冬青中由H2O2诱导的膜脂过氧化起着关键作用。该研究揭示了AnWRKY29可以直接调控AnPA2的转录,从而影响过氧化物酶的合成。
北京林业大学王姝瑶博士、刘亚慧博士、王炤元博士为论文共同第一作者,沈应柏教授为通讯作者,广西林科院陈迎迎副研究员,中国农业大学郝鑫博士后做出了重要贡献。本研究得到了国家自然科学基金(31270655)的支持。