Studie o mechanismu regulace NAD regulující reakci rostlin na solný stres

Čína je velká země solné alkalické půdy, která představuje jednu desetinu celkové plochy solné alkalické půdy na světě. Solný a alkalický stres je jedním z hlavních faktorů snižování výnosu plodin. Je nejen užitečné objasnit molekulární mechanismus reakce rostlin na solný stres, ale také poskytnout teoretické základy a kandidátní geny pro genetické zlepšení plodin.

Výzkumná skupina biologického ústavu Čcheng-tu, Wang Songhu, nedávno zveřejnila výzkumnou zprávu o časopisu o rostlinách, nazvanou klonování a charakterizace mutantů přecitlivělosti na slaný stres (HSS), ovlivněných chinolinát syntázou, a zdůrazňuje zapojení NAD při stresem vyvolané získání ABA a prolinu, odhalující intracelulární Mechanismus NAD (nikotinamid adenin dinukleotid) , koenzym mnoha dehydrogenáz, v reakci na solný stres v rostlinách.

Prostřednictvím časné chemické mutageneze EMS byla skrínována a izolována hypersenzitivní na mutanta Arabidopsis s přecitlivělostí na sůl. Technika mutmap byla použita k identifikaci, že mutace HSS na jedné bázi byla umístěna ve vysoce konzervované doméně Nada QS v časné a biosyntetické dráze. Funkce genu QS v reakci na solný stres nebyla odhalena. Hlavním důvodem je to, že vyřazený mutant genu QS je smrtelný. Mutant HS uváděný v této studii je knockdown mutant genu. Aminokyselinová substituce způsobená bodovou mutací inhibuje enzymatickou aktivitu QS, a tak významně snižuje biosyntézu NAD. Pomocí genetické komplementace a exogenního přidávání lze obnovit přecitlivělost mutanta na stres ze soli, což ukazuje, že nedostatek NAD vede k přecitlivělosti mutantu na sůl na stres.

Studie dále odhalila, že nedostatek syntézy u HSS mutantů významně inhibuje stresem indukovanou biosyntézu ABA a prolinu, která závisí na koenzymu, zatímco nedostatek syntézy ABA snižuje stresem indukovanou expresi genů odolných vůči stresu a ABA a deficit prolinu vedl k buňka citlivá na osmotický stres a indukovanou akumulaci ROS. Zajímavé je, že exogenní ABA a prolin mohou obnovovat přecitlivělost mutantů HS na solný stres pouze částečně, což naznačuje, že na reakci na solný stres se podílejí také jiné dráhy ovlivněné NAD. Tato studie nejen klonovala a našla nový gen pro reakci na solný stres, ale také odhalila mechanismus regulace NAD regulující reakci na solný stres.