马尾松GRAS转录因子PmGRAS8调控PmSPX1启动子活性及其在低磷响应中的作用研究

《BMC Plant Biology》：A Pi-responsive GRAS transcription factor regulates PmSPX1 promoter activity in Pinus massoniana

　　磷酸（Pi）缺乏是限制植物生长和森林生产力的主要环境制约因素。虽然SPX蛋白是磷稳态的核心调节因子，但控制针叶树SPX1表达的上游转录机制仍知之甚少。本研究中，利用PmSPX1启动子作为诱饵进行酵母单杂交（Y1H）筛选，鉴定出马尾松GRAS转录因子PmGRAS8作为候选启动子互作蛋白，双荧光素酶报告基因检测表明PmGRAS8在毛花烟草中增强了PmSPX1启动子活性。PmGRAS8编码典型的GRAS家族蛋白，呈核富集但非完全核定位分布。在磷缺乏条件下，其表达呈现强烈的组织和时间依赖性，在中期处理阶段根部显著诱导，而地上部响应不一。在拟南芥中异源过表达PmGRAS8与低磷条件下ACP、SOD和POD活性升高相关。初始平板培养中观察到的根部表型被视为定性结果，因为野生型和转基因幼苗分别在不同平板上培养。低磷条件下，AtSPX1表达在野生型和过表达株系间也存在差异，但现有数据并未证实PmGRAS8对拟南芥启动子的直接调控作用。综上，研究结果将PmGRAS8鉴定为与PmSPX1启动子激活相关的候选上游调节因子，并支持其在磷缺乏响应中的潜在作用。明确PmGRAS8结合基序以及通过直接的生化或染色质实验验证，将是确立其在马尾松中直接DNA结合能力和天然功能所必需的。