果不其然 。通过对bZIP23和bZIP42转基因水稻的分析,研究人员发现,这些基因的功能缺失降低了种子活力 。也就是说,bZIP23和bZIP42对种子活力有正向调控作用 。
关键“角色”
结合其他研究结果,研究人员还发现一个关键“角色”——编码过氧化物酶的遗传因子PER1A,该因子编码蛋白能够通过清除种子内的活性氧正向调控种子活力 。那么,转录因子bZIP23和bZIP42与PER1A会存在内在关联吗?
这一猜想得到了证实 。研究人员发现这两个转录因子能够直接结合到PER1A的启动子区,并激活PER1A的转录表达 。遗传学证据表明,PER1A很可能位于bZIP23的下游,在同一遗传通路中发挥调控种子活力的生物学功能 。此外,生理学数据也表明,bZIP23和PER1A在清除体内的活性氧过程中发挥着重要作用 。
宋献军告诉采访人员,虽然之前已有研究发现了活性氧在细胞内作用的两面性:较低浓度下,活性氧可以作为信号分子,参与调控种子发育、休眠和发芽;较高浓度下,活性氧会变成有害物质,对细胞和组织产生损伤,降低种子活力 。但是,关于活性氧清除途径调控种子活力的分子网络研究却鲜有报道 。
这项研究不仅发现了bZIP23-PER1A模块调控水稻种子活力,还发现ABA信号途径可能参与了这一过程,为深入理解作物种子活力的调控机理提供了重要参考 。
【活力|在“春天”里焕发水稻种子“活力”】宋献军表示,团队接下来将以这一调控模块为起点,继续设计和开展实验,深入揭示ABA信号途径在水稻种子活力调控中的机制,还将探索其他植物激素途径在种子活力控制中是否及如何发挥重要的生物学功能 。
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