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我院张新博士在SCI一区TOP期刊发表两篇论文
2022-04-04 11:29  

近期,我院张新博士以第一作者在中科院农林科学一区TOP期刊《Industrial Crops and Products》(2020IF=5.645)上发表了与根冠协调及信号传导相关的两篇SCI论文。我院张志勇教授为这两篇论文的通讯作者,河南科技学院为这两篇论文的第一单位和通讯单位。  

研究根冠协调与信号传导通常有两种策略:可利用嫁接替换原始根系,或对根系施加某种处理。最近发表的这两篇论文则分别讨论或利用了这两种策略。

一篇题为“Grafting in cotton: a mechanistic approach for stress tolerance and sustainable development (DOI:10.1016/j.indcrop.2021.114227)”的论文综述了嫁接技术在棉花可持续发展中的应用:(1)棉花生产,如提高抗逆性、养分和水分利用效率;(2)棉花育种,如保存和繁殖特殊种质、选育新品种、提高再生苗的移栽成活率、加速病毒诱导的基因沉默;(3)棉花根冠通讯机制研究。值得一提的是,在无霜区将一年生棉花在嫁接到抗寒砧木上可进行多年生栽培,而且嫁接繁殖的雄性不育植株可用于多年杂种优势利用。此外,该论文还提出并讨论了与嫁接相关的研究前景,例如棉花嫁接能否促进砧木和接穗之间的遗传物质交换,从而产生稳定的可遗传变异,这有待于分子遗传学的验证。

砧木和接穗之间的物质交换及其在棉花生产和育种中的应用概览图

另一篇题为“Physio-biochemical and proteomic mechanisms of coronatine induced potassium stress tolerance in xylem sap  of cotton (DOI: 10.1016/j.indcrop.2021.114094)”的论文研究了缺钾溶液下冠菌素(CoronatineCOR)处理的棉花幼苗生长、木质部伤流液的生理生化和蛋白质组学特征。与空白对照相比,COR处理显著增加了侧根数和根直径,降低了木质部伤流液中丙二醛(MDA)、钾、钙等阳离子的含量及其体积。木质部伤流液中的差异表达蛋白充分证明了这些形态学和生理学表现,例如,根直径和侧根增加与不依赖钴胺素的蛋氨酸合酶家族蛋白、生长素反应蛋白和细胞壁重塑蛋白(如Dirigent样蛋白、漆酶和果胶裂解酶)的上调有关;木质部伤流液的体积减少和某些阳离子含量与uclacyanin1的下调以及钙调蛋白结构域蛋白激酶7的上调有关;MDA含量降低与许多细胞程序性死亡相关蛋白的下调或缺失有关。此外,该研究还表明由于脂质转移蛋白、信号蛋白和其他积极参与植物防御的蛋白质减少或消失,COR可能会削弱植物的防御能力。

冠菌素处理改变棉花根系形态和木质部伤流液生理的示意图

 

 

(图片/张新 初审/张志勇 复审/胡海燕 终审/刘明久)  

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