研究描述了模型植物长期耐热性的遗传基础

导读发表在PNASNexus上的两篇论文描述了模式植物拟南芥长期耐热性的遗传基础,对作物育种具有重要意义。TeruakiTaji及其同事评估了数十种芥菜模...

发表在PNASNexus上的两篇论文描述了模式植物拟南芥长期耐热性的遗传基础,对作物育种具有重要意义。TeruakiTaji及其同事评估了数十种芥菜模型品系的长期(37°C,36天)和短期(42°C,50分钟)热应激。

作者发现物种内存在相当大的差异,但对两种不同热挑战的反应几乎没有重叠,这表明长期热应激耐受性与更常见的短期热应激相比是由不同的细胞机制控制的。

使用长期热敏感品系和长期耐热品系杂交的F2后代进行染色体作图,确定了负责长期耐热性的遗传位点,作者将其命名为LHT1。该基因座与MOS4相关复合体中的MAC7相同,MOS4相关复合体是真核生物中广泛保守的区域,编码参与mRNA剪接的推定RNA解旋酶。

长期热敏感品系中的单个氨基酸缺失导致LHT1功能丧失,从而导致广泛的有害剪接事件。

在另一篇论文中,TeruakiTaji和第二组作者还发现了对长期热应激异常敏感但对短期热应激不敏感的突变植物,他们将其命名为sloh3和sloh63。

研究小组发现sloh63对盐胁迫也高度敏感。这些突变被追踪到相同的MOS4相关复合物。此外,两种突变体均表现出异常的mRNA剪接事件和内质网应激以及随后的未折叠蛋白反应。

剪接抑制剂治疗导致长期耐热性下降和内质网应激增强。这组作者表示,结果表明MOS4相关复合物维持精确的mRNA剪接对于长期耐热至关重要。