葡萄的品质很容易受到低温胁迫的影响,而耐寒的野生山葡萄(Vamurensis)中的冷响应基因及其调控机制对于葡萄的遗传改良至关重要。WRKY转录因子在冷胁迫响应中发挥着重要作用,通过结合W-box元件调节次生代谢和碳水化合物合成等过程。在葡萄中,VaWRKY65能够激活β-淀粉酶(VaBAM3),促进淀粉分解为可溶性糖,从而调节细胞的渗透压并稳定细胞结构。同时,VaWRKY65还直接调控过氧化物酶(VaPOD36),帮助清除活性氧(ROS),进而增强植物的耐寒性。然而,VaWRKYs在葡萄耐寒中的具体功能和机制仍需进一步研究。
最近,发表于《Horticulture Research》的一项研究发现,在冷胁迫条件下,VaWRKY65通过调控碳水化合物代谢和抗氧化机制来增强葡萄的耐寒性。VaWRKY65激活VaBAM3,促使可溶性糖的累积,调节细胞的渗透压;同时,它还激活VaPOD36的转录,清除活性氧,提供双重的耐寒保障。
研究表明,通过在烟草叶片中瞬时表达由VaBAM3启动子驱动的荧光素酶(LUC)报告基因,观察到VaBAM3启动子的活性在冷处理下显著提升。通过酵母单杂交筛选法和双荧光素酶报告基因分析,这项研究揭示了VaBAM3在冷胁迫下的调控机制。结果显示,VaWRKY65通过增强VaBAM3启动子的活性来调控耐寒性,而启动子的突变则抑制了这种增强效果。
此外,通过双荧光素酶系统的实验方法,VaWRKY65的启动子转录激活效果也得到了实证。研究还揭示了VaWRKY65在冷胁迫下调控ROS的机制,表明VaWRKY65结合并激活VaPOD36的表达,上调VaPOD36可以提高POD酶活性,增强抗氧化能力,减少ROS的积累,从而提高植物的耐寒性。
本研究采用的方法是将基因启动子片段与pGreenII-0800-LUC载体融合后转化至根瘤农杆菌GV3101,再将此菌株或空载体导入本氏烟草叶片。经过2天的共培养后,转入低温环境72小时。通过喷洒1 mM D-荧光素溶液并在黑暗中放置5分钟,使用勤翔IVScope7000植物活体成像系统检测荧光并进行数据分析。
在加强生物医疗产品的开发过程中,持续探索植物的耐寒机制如VaWRKY65 的作用至关重要。通过这些研究,像尊龙凯时这样的品牌可以为农业和生物技术领域的创新提供更多的支持与保障,从而为实现健康可持续的未来贡献力量。