中國農大陳益芳課題組在磷穩態調控機制研究中取得重要進展

2018年3月23日，The Plant Cell在線發表了中國農業大學植物生理學與生物化學國家重點實驗室陳益芳教授為通訊作者的題為「The Ubiquitin E3 Ligase PRU1 Regulates WRKY6 Degradation to Modulate Phosphate Homeostasis in Response to Low-Pi Stress inArabidopsis」的研究論文。

磷是植物必需的營養元素，植物已經演化出多種適應機制來響應磷酸鹽（Pi）供應的變化。該課題組前期報道了WRKY6轉錄因子通過下調PHO1的表達來調節Pi穩態，並且在擬南芥Pi飢餓中WRKY6被降解。然而，低Pi誘導WRKY6降解的分子機制尚不清楚。該研究發現，在低Pi脅迫下，E3泛素連接酶、磷酸鹽響應的泛素E3連接酶1（PRU1）可調控WRKY6蛋白的水平。與pho1-2突變體和WRKY6過表達株系相似，pru1突變體比野生型對Pi缺陷更為敏感，地上部Pi含量降低。體外和體內實驗表明，PRU1與WRKY6存在相互作用。在低Pi脅迫下，WRKY6的泛素化與降解以及PHO1表達的相應增強在pru1突變體中受損。與野生型植株相比，PRU1互補株系無明顯差異。進一步遺傳分析表明，破壞WRKY6消除了pru1對低Pi的敏感性，表明WRKY6在PRU1的下游起作用。

總結而言，該研究揭示了在低Pi脅迫下，擬南芥PRU1通過調節WRKY6的丰度來調控Pi穩態的分子機制。

Figure 1.Phenotypic Comparison and Pi Contents Among Various Genotypes.

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