MeSPL9 tiết giảm tính kháng khô hạn thông qua tín hiệu JA trong cây sắn
Nguồn: Shuxia Li, Zhihao Cheng, Zhibo Li, Shiman Dong, Xiaoling Yu, Pingjuan Zhao, Wenbin Liao, Xiang Yu & Ming Peng. 2022. MeSPL9 attenuates drought resistance by regulating JA signaling and protectant metabolite contents in cassava. Theoretical and Applied Genetics: March 2022’ vol. 135: 817–832
Phân tích các gen liên quan đến khô hạn trong cây sắn bao gồm gen MeSPL9 quy định tính trạng chống chịu hạn và biểu hiện mạnh mẽ của một mẫu hình dominant-negative của gen này, chúng tỏ vai trò thụ động của nó (negative roles) trong tính trạng kháng stress khô hạn.
Stress khô hạn làm thiệt hại nặng nề năng suất cây trồng và người ta xem đó như mối đe dọa cho an ninh lương thực trên toàn thế giới. Mặc dù, gen SQUAMOSA promoter binding protein-like 9 (SPL9) đóng góp rất rộng trong nhiều tiến trình mang tính chất phát triển và trong phản ứng của cây đối với những kích động của nhân tố phi sinh học, tuy vậy vài trò của gen này và lộ trình điều tiết trong cây sắn (Manihot esculenta) phản ứng với khô hạn vẫn còn mù mờ. Trong kết quả nghiên cứu này, người ta chứng minh rằng gen của cây sắn SPL9 (MeSPL9) đóng vai trò thụ động (negative roles) trong tính kháng với stress khô hạn. Biểu hiện của gen MeSPL9 bị ức chế rất mạnh mẽ bởi nghiệm thức xử lý khô hạn. Sự biểu hiện mạnh mẽ của một dominant-negative form từ phân tử miR156-resistant MeSPL9, rMeSPL9-SRDX, mà trong đó, có một trình tự 12-amino acid repressor được dung hợp với rMeSPL9 ở gốc C, liên quan đến tính trạng chống chịu hạn, không ảnh hưởng xâu đến toàn bộ tăng trưởng của cây. Các dòng có biểu hiện mạnh mẽ rMeSPL9-SRDX không chỉ biểu hiện gia tăng các chất biến dưỡng có tính chất osmoprotectant bao gồm chất proline và anthocyanin, mà còn tích tụ nhiều hơn jasmonic acid (JA) nội sinh và các phân tử đường dễ hòa tan. Phân tích ở mức độ transcriptomic và real-time PCR cho thấy rằng: các gen biểu hiện ra vô cùng khác biệt nhau có trong chu trình sinh tổng hợp được hoặc JA, chu trình truyền tín hiệu, và chu trình biến dưỡng trong cây sắn transgenic khi cho xử lý trong nghiệm thức khô hạn. Nghiệm thức xử lý chất ngoại sinh JA khẳng định rằng JA liên quan đến cải tiến tính kháng hạn và làm tăng cường sự đóng lại khí khổngở lá sắn. Tóm lại, kết quả gợi ra rằng MeSPL9 ảnh hưởng tính trạng kháng hạn thông qua module vận hành các mức độ chất biến dưỡng có tính chất tự vệ (protectant metabolite) và chu trình truyền tín hiệu JA, mà tác động có tính chất bổ sung diễn ra trong bộ máy di truyền điều khiển tính trạng chống chịu khô hạn của cây trồng.
Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-04000-z
