PNAS： ABI3过度表达可提高植物御寒力
时间： 2013-10-18 点击次数：次 作者：admin
PNAS：ABI3过度表达可提高植物御寒力
近日，加拿大Calgary大学等在《PNAS》发表文章揭示他们新发现的防止油菜成熟产生“绿色种子”的遗传增强植物基因调控网络。
“种子绿化”是一个长期困扰农业界的问题，仅在北美地区每年造成的损失就接近1.5亿美元。研究人员表示，每年油菜籽成熟期间，不可预知的轻度霜冻会损害作物品质，并造成严重损失。
霜冻虽不会杀死植物，但它会在种子中“固化”绿色。发生在-2°C至0°C的非致命性霜冻，可在成熟的油菜籽中造成高达20%的绿色种子，而成熟的正常种子应为棕色或黑色。成熟种子中叶绿素的存在会影响油料的质量，产生令人不快的味道和气味，并缩短油料的保质期。
研究人员对拟南芥的去绿化过程进行了研究。拟南芥是研究人员常用的植物模型，其与油菜作物具有十分紧密的亲缘性。研究人员对产生绿色成熟种子的拟南芥“突变”植株进行了遗传分析，并找到了种子发育及在种子成熟过程中去除叶绿素所需的通路。
研究人员发现，调节基因表达的蛋白ABI3是使种子去绿化的关键。ABI3可调控一个叶绿素退化相关基因的表达，并产生与绿色相对应的黄色。他们还发现，即便经过严寒处理，拟南芥中的ABI3高表达可使正常去绿化的种子形成成熟的棕黑色种子。这也意味着，ABI3过度表达可使植物更好地抵御严寒。
Samuel表示，鉴于拟南芥与油菜籽之间的相似性，很容易从油菜籽中分离出相同基因，并使用转基因技术创建出一种既可抵御严寒、又能产生成熟的棕黑色种子的油菜新品种。实验测试证明，油菜籽中的基因工作方式与拟南芥完全相同。
文章链接：
ABI3 controls embryo degreening through Mendel's I locus.Frédéric Delmas, Subramanian Sankaranarayanan, Srijani Deb, Ellen Widdup,Céline Bournonville, Norbert Bollier, Julian G. B. Northey, Peter McCourt, and Marcus A. Samuel.PNAS, September 16, 2013;doi:10.1073/pnas.1308114110