组蛋白去乙酰化酶SlHDA1对番茄的耐温性和耐涝性具有正向调控作用

《Plant Biology》：Histone deacetylase SlHDA1 positively regulates temperature and waterlogging tolerance in tomato

番茄SlHDA1基因通过RNA干扰沉默后，植株在低温、高温及涝渍胁迫下生长严重受阻，伴随ABA、叶绿素、脯氨酸及CAT活性显著降低，而MDA和组蛋白H3乙酰化水平升高。RNA-seq分析显示SlHDA1调控与胁迫响应相关的防御蛋白基因（如解毒和氧化酶基因）及生物胁迫相关基因表达，证实其作为关键调控因子在非生物胁迫应答中发挥重要作用，为分子育种提供新靶点。

　　

摘要

• SlHDA1是一种组蛋白去乙酰化酶基因，在植物生长、发育和果实成熟过程中起着重要作用。然而，关于SlHDA1如何影响植物对非生物胁迫的响应，目前了解甚少。
• 我们构建了SlHDA1-RNAi载体，用于生成SlHDA1-RNAi转基因植株，并评估了沉默SlHDA1对番茄耐受多种非生物胁迫（低温、高温和涝害）能力的影响。
与野生型（WT）植株相比，SlHDA1-RNAi转基因番茄植株在低温、高温胁迫或涝害条件下表现出严重的生长障碍，ABA（脱落酸）、叶绿素、脯氨酸含量以及CAT（过氧化氢酶）活性显著下降，而MDA（丙二醛）和组蛋白H3的乙酰化程度升高。通过对转基因植株进行RNA-seq分析发现，与非生物胁迫（如蛋白质解毒和氧化酶相关）和生物胁迫（如病原体相关蛋白）响应相关的防御蛋白基因的转录本在SlHDA1-RNAi植株中上调或下调，这表明SlHDA1在调节胁迫相关基因表达中起着关键作用。
• 总之，SlHDA1作为一种应激响应基因，能够正向调控番茄对温度和涝害的耐受性。这些发现突显了其作为分子育种新靶点的潜力，有助于提高番茄对这些胁迫的耐受性。

利益冲突声明

作者声明不存在任何利益冲突。

数据可用性声明

本研究中生成的RNA-seq实验原始数据已存储在NCBI数据库中，访问号为PRJNA1264046。