OsMADS27 làm tăng cường tính chống chịu mặn của cây lúa

 OsMADS27 làm tăng cường tính chống chịu mặn của cây lúa

Nguồn: Alamin Alfatih, Jing Zhang, Ying Song, Sami Ullah Jan, Zi-Sheng Zhang, Jing-Qiu Xia, Zheng-Yi Zhang, Tahmina Nazish, Jie Wu, Ping-Xia Zhao, Cheng-Bin Xiang. 2022. Nitrate-responsive OsMADS27 promotes salt tolerance in rice.Plant Commun; 2022 Oct 4; 100458.  doi: 10.1016/j.xplc.2022.100458. 

Stress mặn là một trở ngại rất lớn đến tăng trưởng và năng suất cây trồng. Phân nitrogen (N) được biết là có khả năng làm nhẹ bớt stress mặn. Tuy nhiên, các cơ chế phân tử vẫn chưa được biết rõ ràng. Người ta minh chứng rằng tính chống chịu mặn có lệ thuộc vảo nitrate được thao tác qua trung gian OsMADS27 trong cây lúa. Sự biểu hiện của protein OsMADS27 đặc biệt được kích hoạt bởi nitrate. Biểu hiện độ nhạy cảm với mặn của OsMADS27 còn mang tính chất lệ thuộc vào nitrate (nitrate-dependent). Những đột biến knockdown OsMADS27 tạo ra dòng lúa nhiễm mặn hơn là cây nguyên thủy (WT: wild type), trong khi đó, dòng lúa có sự biểu hiện mạnh mẽ OsMADS27 tỏ ra chống chịu tốt. Phân tích transcriptomic cho thấy OsMADS27 điều tiết theo kiểu “up” cùng với một số gen được biết trước đây có phản ứng với stress có trong hiện tượng sinh lý “ion homeostasis” (bảo hòa ion) và “antioxidation” (kháng ô xi hóa). Người ta chứng minh rằng OsMADS27 trực tiếp gắn với những promoters của gen OsHKT1.1 và OsSPL7 để điều tiết sự biểu hiện của nó. Đáng chú ý là, tính chống chịu mặn bởi OsMADS27 có tính chất lệ thuộc vào nitrate và tương quan thuận với hàm lượng nitrate. Kết quả cho thấy vai trò của OsMADS27 đáp ứng với nitrate và những gen đích của nó ở downstream biểu hiện chống chịu mặn, đó chính là cơ chế phân tử của tính trạng chống chịu mặn được tăng cường nhờ phân nitrogen trong sản xuất lúa. Hơn nữa, sự biểu hiện mạnh mẽ gen OsMADS27 làm tăng năng suất lúa trong nghiệm thức xử lý stress mặn có bón phân nitrate đầy đủ. Kết quả gợi ra rằng OsMADS27 là một gen ứng cử viên rất triển vọng để cải tiến tính chống chịu mặn của cây lúa.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36199247/

 

Hình. OsMADS27 đặc biệt phản ứng với nitrate.806.