近日，园艺学院菊花遗传与种质创新团队在国际学术期刊Plant Physiology发表了题为“Transcription factor CmHSFA4-CmMYBS3 complex enhances salt tolerance in chrysanthemum by repressing CmMYB121expression”的研究论文，揭示了CmHSFA4-CmMYBS3-CmTPL蛋白复合体通过抑制下游靶基因CmMYB121启动子区乙酰化水平抑制该基因表达，进而正向调控菊花耐盐性的机制。
盐害严重影响菊花生长、产量和品质，造成严重经济损失，已成为制约菊花产业健康发展的瓶颈问题之一。团队前期发现CmHSFA4正向调控菊花耐盐性（Plant Biotechnology Journal, 2017），但具体作用机制尚不清晰。
本研究通过分析盐胁迫下CmHSFA4过表达转基因菊花的转录组数据，挖掘到下游候选靶基因CmMYB121，CmMYB121是菊花响应盐胁迫的负调控因子，进而通过酵母单杂交、EMSA、ChIP-qPCR及基因瞬时沉默等技术验证CmHSFA4对CmMYB121基因的结合调控。进一步借助酵母双杂交、体外Pull-down和双分子荧光互补技术发掘并证实了CmHSFA4与转录抑制因子CmMYBS3互作，进而发现两者互作后抑制下游CmMYB121表达，且该抑制作用依赖于CmMYBS3。更深入的研究揭示，CmMYBS3通过其C端EAR基序招募CmTPL形成CmHSFA4-CmMYBS3-CmTPL蛋白复合体，影响CmMYB121启动子区H3、H4乙酰化水平抑制其表达，进而正调控菊花耐盐性。这些发现为盐胁迫下基因调控网络的解析提供了新见解，为菊花抗性新种质创制提供了基因储备。
南京农业大学园艺学院陈素梅教授为该论文的通讯作者，钟山青年研究员王新慧博士为本文第一作者，硕士生王悦、蒋雨含、王晗，已毕业博士生李菲，本团队陈发棣教授、蒋甲福教授、王利凯教授和周李杰老师参与了部分研究工作。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省重点研发计划和海南省自然科学基金等项目的资助。
园艺学院陈发棣教授领衔的菊花遗传育种与种质创新团队长期从事菊花应用基础研究，目前已在Nature Communications、Molecular Plant、New Phytologist、Plant Biotechnology Journal、Plant Physiology、Plant Cell & Environment、Journal of Experimental Botany、Plant Journal等期刊发表了多篇研究论文。
文章链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiae238
日期：2024-05-08
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