近日，江苏第二师范学院生命科学与化学化工学院蒋德兴课题组与南京师范大学生命科学学院陈国祥课题组合作在植物学TOP期刊Plant Physiology and Biochemistry发表了题为“Glutathione mitigates aluminum toxicity in root-apex transition zone of rice through reducing aluminum absorption and maintaining redox balance”的研究论文。
铝（Al3+）毒被认为是酸性土壤中作物生长和产量的主要制约因素。植物根尖是铝毒性的主要靶点，特别是位于顶端分生组织区和远端伸长区之间的过渡区已确定为植物感知和应对铝毒的关键区域（Jiang et al., 2022）。蒋德兴博士前期的研究表明，硅激活的AsA-GSH循环显著增加了水稻根尖过渡区还原型谷胱甘肽（GSH）的含量，进而减轻了铝毒诱导的氧化损伤（Jiang et al., 2023）。在前期基础上，该研究进一步探索了GSH参与铝胁迫的耐受机制。研究团队发现当水稻遭受铝毒害时，外源施用GSH可通过激活根尖过渡区AsA-GSH循环和脯氨酸合成来清除铝诱导的H2O2迸发，从而缓解氧化应激。此外，GSH显著降低铝胁迫下根尖过渡区细胞壁果胶含量，抑制H2O2诱导的PME活性和果胶脱甲酯化程度，减少铝在细胞壁中的结合位点和沉积，从而减轻铝毒对水稻根生长的抑制。源于GSH的植物螯合素可能在根尖过渡区细胞铝解毒和液泡铝螯合过程中发挥重要作用。总之，这项研究揭示了GSH在铝胁迫耐受中发挥的积极作用，这将有助于制定保护作物免受酸性土壤铝毒害的实用策略。
江苏第二师范学院蒋德兴博士为该论文第一作者，南京师范大学陈国祥教授为该论文通讯作者。该研究受到江苏省高校自然科学基金（23KJB180004）、江苏省农业科技自主创新项目（CX173022）和江苏省大学生创新创业训练计划项目（202414436061Y）的资助。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2024.109366参考文献： Jiang DX, Xu H, Zhang Y, Chen G. Silicon mediated redox homeostasis in the root-apex transition zone of rice plays a key role in aluminum tolerance. Plant Physiol Biochem. 2023, 201:107871.Jiang D, Wu H, Cai H, Chen G. Silicon confers aluminium tolerance in rice via cell wall modification in the root transition zone. Plant Cell Environ. 2022, 45(6):1765-1778.
植物科学最前沿，专注于植物科学前沿进展、资讯、招聘信息的发布及方法软件共享等。投稿及招聘请后台回复“投稿”，均为无偿；商务合作请联系微信ID：zwkxqy ；