干旱胁迫条件下马铃薯（Solanum tuberosum）中氨基酸分解代谢与应激信号传导之间的相互作用

《Biology Bulletin Reviews》：Crosstalk between Amino Acid Catabolism and Stress Signaling in Potato (Solanum tuberosum) under Drought Stress Conditions

氨基酸分解代谢（AAC）在土豆耐旱机制中的转录调控网络研究。基于耐旱与感旱株系转录组数据，差异表达基因StASN和StHMGL在耐旱株中显著上调，其共表达网络关联DREB2C转录因子及RLKs等蛋白激酶，揭示AAC代谢与胁迫信号通路的分子互作。

　　

摘要

氨基酸（AAC）的分解代谢对植物细胞的蛋白质稳态和应激适应至关重要，然而其在马铃薯（Solanum tuberosum）中的转录调控机制在干旱条件下的研究仍较为匮乏。本研究旨在阐明马铃薯在水胁迫条件下氨基酸代谢的调控网络。通过利用公开的可获取的耐旱和易感马铃薯克隆的转录组数据，进行了差异表达分析和共表达网络分析。分析结果发现了两个差异表达的氨基酸代谢相关基因（DEAACs）：天冬酰胺酶（StASN）和羟甲基戊二酰辅酶A裂解酶（StHMGL），这两种基因在耐旱克隆中均呈上调表达。共表达网络分析表明，这些基因与关键的应激响应转录因子（包括DREB2C的同源物）以及多种蛋白激酶（主要是参与气孔调节和激素信号传导的受体样激酶（RLKs）相关联。这些发现建立了氨基酸代谢与马铃薯中关键激素和应激信号通路之间的直接分子联系。这一整合网络为理解马铃薯的耐旱机制提供了新的见解，并确定了潜在的基因靶点，有助于提高作物的抗逆性。