近日，安徽农业大学安徽省林木资源培育重点实验室项艳教授研究团队在毛竹的抗逆性的分子机制研究上取得新进展。相关研究成果已经发表在国际权威期刊《Industrial Crops and Products》（IF=5.6、一区top期刊）上。

毛竹（Phyllostachys edulis）是一种重要的经济植物，广泛应用于建筑、家具、纸浆等多个行业，因其生长速度快、再生能力强、适应性广泛，成为全球栽培的主要竹种之一。毛竹的栽培不仅促进了当地经济发展，还在生态修复和水土保持中发挥着重要作用。然而，毛竹在生产过程中仍面临一系列挑战，特别是非生物胁迫，如干旱、盐碱、低温和高温等。这些胁迫严重影响了毛竹的生长和产量，因此，提高毛竹的抗逆性对于提升其经济价值和扩大栽培范围具有重要意义。

非生物胁迫包括水分胁迫（干旱和过湿）、盐胁迫、低温、高温等，普遍存在于植物的生长环境中。植物面对这些胁迫时，会通过调节细胞的生理和分子机制来增强其生存能力。干旱胁迫会导致植物水分流失，影响光合作用和细胞扩展；盐胁迫则使植物体内离子失衡，抑制细胞的正常代谢；低温胁迫则可能导致细胞膜损伤，抑制生长。为了应对这些胁迫，植物会激活抗氧化系统、调节渗透压、增强离子运输等，来维持细胞的稳定性和代谢功能。提高植物在这些胁迫条件下的耐受性，是农业生产中的一大挑战，也是植物生物技术研究的重要方向。

PLATZ转录因子家族在植物的生长发育、抗逆反应等方面发挥着重要作用。PLATZ转录因子通过调控与生长、发育、逆境应答相关的基因表达，帮助植物适应外界环境变化。例如，PLATZ转录因子可以调节植物在干旱、盐碱等胁迫下的抗逆机制，增强植物的存活能力。尽管PLATZ家族在一些模式植物（如拟南芥、水稻）中已经得到了研究，但在毛竹等竹类植物中的作用尚未被充分探索。

毛竹作为一种经济作物，其抗逆性的分子机制尚未得到全面揭示。特别是PhePLATZ8这一PLATZ转录因子在毛竹中的功能，目前的研究较为有限。作者希望揭示PhePLATZ8的具体功能，理解其如何在植物的抗逆反应中发挥关键作用，特别是在干旱、盐碱等环境胁迫下的耐受性调控。

本研究采用多种方法探讨PhePLATZ8在毛竹中的功能。通过基因克隆技术鉴定了PhePLATZ8，并利用qPCR分析其在不同组织及非生物胁迫条件下的表达模式。构建PhePLATZ8的过表达和RNA干扰毛竹植株，进一步评估其在生长发育及抗干旱、盐胁迫中的作用。结果显示，PhePLATZ8在叶片中的表达量显著高于其他组织，并在干旱和盐胁迫下显著上调。过表达植株表现出更快的生长速率及更高的抗逆性，如较低的电解质渗漏率和活性氧积累；而RNA干扰植株在胁迫下生长受抑，抗逆性降低。RNA-seq分析表明，PhePLATZ8调控了多个与抗氧化、防御及渗透调节相关的基因。这表明PhePLATZ8通过调控胁迫应答基因网络，积极参与毛竹的抗逆性调控。

图1.Phe PLATZ8激活了毛竹的4个Phe GRFs基因

( A ) 表达模式和相关性分析鉴定到4个与Phe PLATZ8共表达的Phe GRFs
( B ) 荧光素酶实验表明，Phe PLATZ8与4个Phe GRF启动子结合并激活荧光素酶报告基因

为了验证PhePLATZ8是否通过结合并激活 PheGRF 基因的启动子来调控其表达。研究通过荧光素酶报告基因实验，将四个 PheGRF 基因的启动子区域克隆至报告基因载体，并与 PhePLATZ8 表达载体共同转入植物原生质体或烟草叶片中。使用广州博鹭腾生物科技有限公司的 PlantView 植物活体成像系统拍摄叶片，结果显示，PhePLATZ8 能够显著增强荧光素酶活性，表明其直接结合并激活了四个 PheGRF 基因的启动子，从而提升了这些基因的表达水平。这一结果表明，PhePLATZ8 在毛竹中通过调控 PheGRF 基因网络发挥关键作用，为其在生长和非生物胁迫响应中的功能提供了分子机制支持。

论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.119334