Newswise — Затопление, являющееся следствием сильных дождей или недостаточного дренажа, непропорционально влияет на культуры с нежной корневой системой, такие как огурцы. Эти условия не только препятствуют корневому дыханию и развитию растений, но и угрожают продуктивности сельского хозяйства в глобальном масштабе. Поскольку изменение климата увеличивает частоту и серьезность таких явлений, существует острая необходимость понять генетическую основу устойчивости к затоплению. Это понимание имеет важное значение для выращивания сельскохозяйственных культур, способных противостоять этим суровым условиям и обеспечивающих продовольственную безопасность в меняющемся климате.

Исследовательская группа Университета Янчжоу открыла ключевую генетическую адаптацию огурцов — открытие, которое может переопределить их устойчивость к затоплению. Их исследование (DOI: 10.1093/hr/uhae062), опубликованное 28 февраля 2024 г. Исследования в области садоводства подробно описывает, как CsPrx73 Ген управляет надежным защитным механизмом, включая продвижение придаточных корней и удаление активных форм кислорода (АФК).

Комплексный сравнительный анализ транскриптома на основе РНК-секвенирования выявил сложную сеть из 2616 дифференциально экспрессируемых генов (DEG), которые реагируют на стресс, вызванный заболачиванием. CsPrx73 Ген, выделяющийся среди них, играет центральную роль в адаптивной реакции огурца. Сверхэкспрессия CsPrx73 Было показано, что у трансгенных растений огурца значительно усиливается образование придаточных корней, которые жизненно важны для выживания растения в заболоченных условиях. Более того, эти растения обладают повышенной способностью к улавливанию АФК, что является важным защитным механизмом против окислительного повреждения, вызванного заболачиванием. Исследование также выявило транскрипционный фактор ERF. CsERF7-3 ключевую регуляторную роль, связываясь с промотором CsPrx73 и инициируя его экспрессию, тем самым активируя защитные механизмы растения от водного стресса. Этот сложный молекулярный диалог представляет собой новую цель для стратегий улучшения сельскохозяйственных культур и обеспечивает основу для понимания более широких генетических реакций на экологический стресс.

Доктор Сюэхао Чен, автор-корреспондент и ведущий специалист в области садоводства в Университете Янчжоу, заметил: «Выяснение CsPrx73 Роль гена является значительным шагом в продвижении нашего понимания биологии стресса растений. Это открытие может сыграть важную роль в стратегическом развитии сельскохозяйственных культур, которые демонстрируют превосходную устойчивость к затоплению, что является важным достижением для устойчивого сельского хозяйства в эпоху изменения климата».

Исследование имеет глубокие последствия для будущего сельского хозяйства, особенно в сфере выращивания огурцов. Используя силу CsPrx73 гена, селекционеры теперь имеют возможность выращивать новые сорта, которые по своей природе устойчивы к заболачиванию, что потенциально обеспечивает стабильность урожайности даже в самых насыщенных условиях. Более широкое применение этих генетических знаний могло бы распространиться на различные сельскохозяйственные культуры, укрепив их против экологического стресса и повысив глобальную продовольственную безопасность перед лицом эскалации климатических проблем.

###

Рекомендации

DOI

10.1093/час/uhae062

Исходный URL-адрес источника

https://doi.org/10.1093/hr/uhae062

Информация о финансировании

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (32030093, 32172570, 31972422 и 31801883), Проектом возрождения семеноводства JBGS в провинции Цзянсу (JBGS).[2021]018) и «Сельскохозяйственные инновации новых сортов провинции Цзянсу» (PZCZ201720).

О Исследования в области садоводства

Исследования в области садоводства является журналом открытого доступа Нанкинского сельскохозяйственного университета, занявшим первое место в категории «Садоводство» журнала Journal Citation Reports™ от Clarivate, 2022. Журнал стремится публиковать оригинальные исследовательские статьи, обзоры, точки зрения, комментарии, корреспондентские статьи и письма в адрес редактор, посвященный всем основным садоводческим растениям и дисциплинам, включая биотехнологию, селекцию, клеточную и молекулярную биологию, эволюцию, генетику, межвидовые взаимодействия, физиологию, а также происхождение и одомашнивание сельскохозяйственных культур.