CONSTANS-LIKE 1a 正向著轉換玉米的耐鹽耐旱性

小文章訊息

問題：CONSTANS-LIKE 1a positively regulates salt and drought tolerance in soybean

刊名：Plant Physiology

小說作品：Ning Xia, Lin Zhao  et al

廠家：Northeast Agricultural University

年份：12 December 2022

1 好文章論文摘要 

鹽脅迫和降雨脅迫是限制黃豆種（Glycine max [L.] Merr.）種子發芽陰莖發育的重點緣由；這樣，提供黃豆種抗逆性至關為重要。在這些論述中，鹽脅迫和降雨脅迫也會引導CONSTANS 樣 1a ( GmCOL1a ) 的 mRNA 層次并穩定可靠 GmCOL1a 核蛋白。

與野山型蕨類綠色植物好于，轉dna35S:GmCOL1a豆子蕨類綠色植物傳達出增進的耐鹽和耐旱性，樹葉較為含的水量高些，脯氨酸水分占比高些，丙二醛（MDA）水分占比更低，可溶性氧（ROS）引發減少；GmCOL1a敲除co - 9突變性豬體達出顛倒的表型。雖然，GmCOL1a力促耐鹽想關dna的傳達，行之有效縮減豆子植物體的Na + / K +參考值，針對是35S:GmCOL1a豆子的莖部。刺繡的質抗體系統沉定自己測序 (ChIP-seq) 解析肯定了 GmCOL1a 的兩位不確定性直接的靶標，后期胚胎情況多 ( GmLEA ) 和 Δ 1 -吡咯啉-5-羧酸制成酶 ( GmP5CS ) dna，這類dna能夠刺繡的質抗體系統沉定自己酶聯免疫法聚合物酶鏈作用 (ChIP -qPCR)、電泳變更率轉變解析 (EMSA) 和瞬時轉錄重置解析表明：

GmCOL1a 間接與 GmLEA 的 Myc(bHLH) 融入和 Che 融入基序融入和GmP5CS開機子影響 mRNA 表現。對也是型、co-9和35S:GmCOL1a后臺下的轉什么是基因組毛狀根GmP5CS:GmP5CS豆子植物體的分折進一個步驟說明，GmCOL1a 根據驅動轉什么是基因組豆子毛狀根中 GmP5CS 蛋白酶的累積來資料耐鹽和耐旱性。由于，各位認定書 GmCOL1a 在豆子的非海洋生物脅迫承受性中起強調要用處。

2一般但是

2.1 GmCOL1a蛋清的亞細胞系定位手機和服務器表達愛方式

GmCOL1a屬鋅指TFs的BBX大家族，含蓋這個或兩種B盒模式，，偶有時還含蓋這個CCT成分域，在綠植滋生和健康中引領關鍵性效果，包擴發芽的光時間間隔調理甚至對海洋生物體和非海洋生物體脅迫的回復。

成了論述豆類GmCOL1a人類人類表觀遺傳間的系統生長關系的，較好了位于豆類（Glycine max）、擬南芥（Arabidopsis thaliana）、玉米棒子（Zea mays）、番茄（Solanum lycopersicum）、絲瓜（Cucumis sativus）和直播稻（Oryza sativa）的102個CO血清字段，大都數人類人類表觀遺傳有B盒模式切換和CCT結構設計的域，少數幾個人類人類表觀遺傳只有CCT結構設計的（圖1A）。

為了更好地能夠知道GmCOL1a的亞生殖神經元準確精準位置，憑借在35S加載子的把控下體現簡碼翠綠色熒光淀粉酶（GFP）-GmCOL1a要深度融合淀粉酶的DNA來深入分析其準確精準位置。熒光顯微鏡觀察分析凸顯GFP熒光乳狀液在大部分生殖神經元中，用照表質粒35S:GFP轟擊。顛倒，35S:GFP-GmCOL1a要深度融合淀粉酶僅準確精準位置于本氏煙草公司生殖神經元的生殖神經元核（圖1B）。為了更好地能夠深入分析豆制品DN50中的集體體現策略，還憑借倒轉錄酶聯免疫法PCR（RT-qPCR）探測了豆制品根、莖、葉、花、莢和種子bt集體中GmCOL1aDNA的轉錄豐度。在其它集體中所探測到GmCOL1a的體現，在葉尖中體現最快（圖1C）。

圖1。GmCOL1a的亞細胞定位和空間表達模式。（A） 使用CONSTANS的鄰居連接方法（引導值為1000）構建系統發育樹。DIR命名法如下：Glycine max（Glyma）、Arabidopsis thaliana（At）、Zea mays（Zm）、Solyc、Cucumis sativus（Cucsa）和Oryza sativa（Os）（B） GmCOL1a蛋白的亞細胞定位。滲透后，將煙草葉片生長2天，并通過熒光顯微鏡檢測GFP信號。使用紅色核標記質粒（H2B-RFP）來確認細胞核的位置。GFP：綠色熒光蛋白；RFP：紅色熒光蛋白；BF：亮場；合并：GFP、RFP和亮場圖像。比例尺=100μm。（C） LDs下GmCOL1a的組織特異性表達。從20天齡的植物中采集根、莖和葉。從52天齡的植物中采集花朵。從68天齡的植物中收集種子和豆莢。所有數據均以大豆GmActin4基因作為內部參考標準化。（D） 35S:GmCOL1a轉基因大豆的免疫印跡分析。GmCOL1a FLAG蛋白在LDs下生長20天的轉基因幼苗中表達。肌動蛋白用作對照。（E） 通過RT-qPCR測定鹽（150mM）和PEG 6000（10%）處理下WT葉片中GmCOL1a的表達。星號表示與對照相比，150 mM NaCl或10%PEG的值顯著不同。（F） 在LDs中生長14天并用150mM NaCl或10%PEG 6000處理0、1、3和6小時的GmCOL1a-ox-2幼苗中GmCOL1a蛋白的表達。采集了葉片樣本（ZT0為上午7:00），顯示了蛋白質提取物的蛋白質印跡。（G） 使用抗FLAG抗體檢測FLAG標記的蛋白質。肌動蛋白作為加載控制。GmCOL1a蛋白的水平通過將GmCOL1a信號歸一化為ACTIN信號來確定，并表示為GmCOL1a/ACTIN。（H） 在ABA（100μM）處理下，14天齡WT植物葉片中GmCOL1a mRNA水平的RT-qPCR分析。星號表示對照組和ABA組之間的值顯著不同。

2.2 GmCOL1a使得豆制品耐鹽性

從而確立GmCOL1a在豆子中的生物技術學工作，當我們在“DongNong 50”（DN50）視頻背景中造成 好幾個個單獨的CRISPR/Cas9介導的工作缺乏突然變化體（稱為co-9）。DNA測序確認，在co-9突然變化體中，PAM位點上下游的4個堿基（ATGGCTC）被和諧除，這造成 胺基酸轉變成，決定在684bp處中止譯員（圖2A）。

為著去萌發測定法，將5個GmCOL1a ox轉dna系co-9和WT的草迅雷鏈接插種在具有著有所一定的差異溶度NaCl的萌發養育基[1/2 Murashige和Skoog強堿膳食纖維鹽，含B5維C（MSB）和2%乳糖]上。在0mM NaCl養育基上萌發率無一定的差異；雖然，在內含250mM NaCl的養育基中，WT和co-9草迅雷鏈接的萌發遭受到比GmCOL1a牛草迅雷鏈接很大階段的壓制（圖2B）。

除外，在250mM NaCl治理后，以下3個GmCOL1a ox轉遺傳表觀遺傳系的下胚軸長寬高可觀善于WT和co-9植物體，即便鹽脅迫也在較小方面上抑制性了GmCOL1a ox轉遺傳表觀遺傳系發育車速（圖2C）。大家進一歩科研了鹽治理對玉米植物體發育的反應；在袋中順利發育環境下發育的植物體在初發芽中沒有可觀異同。以至于，WT和co-9產生了更短的初發芽，在100mM NaCl治理下，以下3個GmCOL1a ox轉遺傳表觀遺傳系信息出現出更長的根和越多越長的側根（圖2D）。這對于要用鹽治理的土囊中發育的植物體，co-9和WT值物要用200mM NaCl治理后8天開始基本性枯黃。即便以下3個GmCOL1a ox轉遺傳表觀遺傳系在未用鹽治理時比WT植物體短，但以下3個GmPOL1a ox轉遺傳表觀遺傳株系信息出現出比co-9和WT植物體極高的相對高度和更的健康的發育。

能活率的匯總闡述進每一步發現，以下三種GmCOL1a ox轉DNA系的能活率有62–85%，而WT和co-9樹種的能活率各是為30%和20%（圖2E）。在面對困境先決條件下始終保持樹種的濕氣不平衡量是非常重要的。為了讓深入分析轉DNA豆子樹種可以調節侵入脅迫的意識，在鹽除理期間里評價指標了嫩葉相對而言含蓄水量（RWC）。鹽除理8來天，WT和co-9樹種的RWC各是下滑了31%和48%，但以下三種GmCOL1a ox轉DNA系的RWC僅下滑了14–15%（圖2F）。肯定，GmCOL1a的太過抒發增強了耐鹽性，而co-9突然變化體增強了鹽比較敏理想化。

圖2:GmCOL1a正調節大豆的耐鹽性。（A） GmCOL1a的基因結構，在外顯子中設計了CRISPR/Cas9靶位點。黑線、橙色條和藍色條分別表示內含子、非翻譯區（UTR）和外顯子。核苷酸序列表示本研究中設計的gRNA靶向的區域，紅色的核苷酸表示原間隔物相鄰基序（PAMs）。（B） 拍攝6天齡幼苗的圖像，并記錄發芽率（n≥20）。比例尺=1 cm。（C）拍攝整個幼苗的圖像。比例尺=1 cm。在0（對照）或250mM NaCl處理下WT和轉基因系的下胚軸長度。每列代表下胚軸長度（n≥20）。（D） 用0（對照）或100mM NaCl處理的4天齡大豆幼苗的主根長度。在壓力處理后21天拍攝圖像。每列表示主根長度（n≥20）。收集10個塑料袋中生長的幼苗的根生長袋，并進行類似處理。每個袋子包含兩個來自三個GmCOL1a ox轉基因系、co-9突變體和WT大豆的幼苗。比例尺=5cm。（E）在200mM鹽處理8天后，三個GmCOL1a ox轉基因系、co-9突變體和WT大豆的表型和存活率。比例尺=5cm。計算生存率（n≥20）。（F） 從三個GmCOL1a ox轉基因系、co-9突變體和在不同濃度NaCl下生長8天的WT大豆（n≥10）中測量了相對葉片含水量。星號表示各組轉基因系和野生型之間的值顯著不同。

2.3 GmCOL1a憑借控制Na+/K+比列提升耐鹽性

為了讓估評GmCOL1a的功能模塊優點，人們非常了不一樣的轉染色體水稻遺傳觀賞仿真綠植根、莖和葉中K+和Na+的沉積。在正常的生長期環境下，GmCOL1a-ox-2轉染色體水稻遺傳豆制品在根、莖和葉中凸顯出比WT和co-9較高的K+含鋅量和更低的Na+含鋅量。然后，在鹽脅迫下，與未補救的觀賞仿真綠植差距，WT、co-9和GmCOL1a-ox-2的根、莖和葉中的Na+含鋅量很深不斷上升，這會導致Na+/K+百分率明顯不斷上升。雖然在鹽脅迫環境下，不一樣的轉染色體水稻遺傳觀賞仿真綠植根中的Na+/K+百分率還沒有明顯差異化，但在鹽脅迫下，GmCOL1a-ox-2轉染色體水稻遺傳豆制品莖和葉中的Na+/K+百分率明顯低過WT和co-9（圖3A）。

關鍵在于進每一步詳細了解GmCOL1a轉遺傳基因遺傳植被是否能夠進行轉換鹽脅迫下K+和Na+的調用和布局來確保陰離子穩定，介紹了GmSOS1在Na+外排運輸蛋白酶中的呈現標準（Zhang醉鬼，2022）和GmSALT3（第2號脫色體上的耐鹽涉及到的遺傳基因遺傳）（Guan醉鬼，2014）。在WT植被中，鹽處里后0、1、3和6h，GmSOS1和GmSALT3都被介導（圖3B）。

企業得知，在150mM NaCl加工3h后，不一樣的轉染色體豆制品植物體中GmSOS1和GmSALT3的表明提取照會比較調漲。GmCOL1a-ox-2轉染色體豆制品植物體中GmSOS1和GmSALT3的轉錄層次如果超過WT中的轉錄層次。在co-9轉染色體豆制品植物體上關注到相等的效果（圖3C）。GmCOL1a使用實現Na+/K+百分率來增高耐鹽性，關鍵在于增高GmSOS1和GmSALT3的表明。

圖3。不同GmCOL1a植株的鹽敏感性。（A） 在0 mM NaCl或150 mM NaCl處理下分別生長8天的WT、co-9和GmCOL1a牛大豆材料中，根、莖和葉的Na+和K+濃度以及Na+/K+比率。星號表示各組轉基因系和野生型之間的值顯著不同。（B） 對照和鹽（150mM NaCl）條件下WT中GmSOS1和GmSALT3的轉錄。星號表示對照組和150 mM NaCl組之間的值顯著不同。（C） 在150mM NaCl處理3小時后，對GmCOL1a ox和co-9植物14天齡葉片中GmSOS1和GmSALT3的mRNA水平進行RT-qPCR分析。星號表示各組轉基因系和野生型之間的值顯著不同。

2.4 GmCOL1a帶動大豆種的耐旱性

在旱情加工中，多個過傳達轉什么是什么是基因系的深綠色延續時短于WT和co-9作物。在之后澆肥8天后，多半是數WT和co-9作物暫未治愈（各分為為33%和23%的盈利率），而多個過傳達轉什么是什么是基因株系出現出高些的治愈率（74-85%的存活率）（圖4A，B）。

不但，RT-qPCR剖析體現了，旱情進行外理1、3和6個小時后，葉輪葉片中GmCOL1a的轉錄層次被引誘（圖1E）。那么在皮膚干燥進行外理這段時間測試RWC。WT和co-9仿真植物的RWC各分為縮短了52%和63%，但在皮膚干燥進行外理的第5天，這這幾個過把你想表達出來方法轉遺傳基因組系的RWC僅縮短了13-17%。對比以下，WT和co-9豆制品的RWC各分為的降低了77%和82%，而這這幾個過把你想表達出來方法轉遺傳基因組系的RWC在旱情進行外理的第8天僅的降低了55-58%（圖4C）。

ABA在自動調節出水孔跑步中起注重要目的，與干早脅迫下的水分含量損失率增進涉及到。讓我們進一次查證了ABA處里會導致幾個過理解轉表觀遺傳系的出水孔留口變少，co-9彰顯出比WT更強的出水孔留口（圖4D）。某些后果表面，GmCOL1a過理解用ABA介導的出水孔跑步增高了耐旱性。

圖4。不同大豆植株的干旱脅迫表型分析。（A，B）脫水5天、8天和恢復4天后，三個GmCOL1a ox轉基因系、co-9突變體和WT大豆（n≥20）的表型和存活率。對照組每3天用半強度霍格蘭溶液澆水一次，此時植物的第一片三葉葉完全展開。比例尺=5cm。（C）干旱處理后三個GmCOL1a ox轉基因系、co-9突變體和WT大豆幼苗（n=10）的相對葉片含水量。在干旱處理后的0、5和8天測量水分含量。（D） 左圖：用明場顯微鏡觀察10μm ABA處理后的表皮氣孔圖像。比例尺=10μm。右圖：ABA處理后頂部第二片三葉的氣孔孔徑；使用ImageJ（n＝10）測量氣孔孔徑的寬度/長度。

2.5 鹽旱脅迫下的女性生理指數分享

為進十步的研究GmCOL1a在控制鹽脅迫和抗澇性中的影響，我們的校正了脯氨酸、MDA和H2O2的含量，或是過鈍化氫酶（CAT）、SOD和過鈍化物酶（POD）可溶性，以反饋值物對恢復如初力的想法能力素質。

應當，你們用硝基藍四氮唑（NBT）和3，3-二氨基聯苯胺（DAB）對豆類根尖和葉輪開展染色法法，以判斷幾個GmCOL1a ox轉人類染色體系、co-9和WT觀賞綠植的在正確或補救前提必備條件下的H2O2份量。NBT和DAB染色法法在正確前提必備條件下也沒有留意到統一性性差異性；雖然，在皮膚干燥或250mM NaCl補救下，WT和co-9觀賞綠植的的色縱深明顯高過幾個GmCOL1a ox轉人類染色體系（圖5A）。相反的詞語，幾個GmCOL1a ox轉人類染色體系的葉部縱深明顯底于co-9和WT觀賞綠植的（圖5C、D、F、G）。

最后的，我們的選用了在H2O2份量側量的絕佳表型GmCOL1a-ox-2系，連接數當今co-9變動體的根尖和樹葉中H2O2份量最高的人，而在GmCOL1-ox-2豆制品中更低（圖5B，E，H）。脯氨酸的積少成多不斷激發了樹種的抗逆性（Ashraf和Foolad，2007）。在相較比較前提下，不一轉dna豆制品值物體的脯氨酸積少成多率沒相關性不一致性；殊不知，在鹽脅迫或長時間不降雨水的時候脅迫下，兩個GmCOL1a ox轉dna系的脯氨酸份量相關性較高。MDA份量在顯示脂質過空氣氧化結果，并反映落實面對困境形成的樹種影響的程度。與co-9和WT樹種比起來，GmCOL1a ox轉dna樹種在鹽和長時間不降雨水的時候脅迫后MDA份量相關性降低了。SOD、POD和CAT的酶催化特異性清楚組織內ROS并增多H2O2的引起，而不斷激發耐鹽性和抗澇性。co-9和WT樹種的SOD、POD和CAT催化特異性相關性小于兩個GmCOL1a ox轉dna系（圖5I）。

等等畢竟闡明，豆類中GmCOL1a的過理解經過明顯增強脯氨酸占比、減低MDA占比并且 明顯增強SOD、POD和CAT的酶活力性以避免ROS的發生，明顯增強了耐鹽性和耐旱性。

圖5。鹽和旱情工作下不一樣豆子植物體的H2O2級別和順利技術參數定量分析。（A） 在250mM NaCl或10%PEG 6000處里后3H，用NBT或DAB對三GmCOL1a牛轉DNA系co-9和WT綠植的的6天齡幼芽的毛根通過染色的，并運用半比強度Hoagland有營養液作為一個對應。身材比例尺=0.5 cm。（B）在250mM NaCl或10%PEG 6000辦理下3分鐘，檢驗GmCOL1a-ox-2、co-9和WT樹木根中H2O2濃度，和WT綠植經住干早（不自流灌溉）補救4天。

2.6 GmCOL1a直接性與GmLEA和GmP5CS的重新啟動子搭配

想要簽定黃豆種中GmCOL1a的DNA通過位點和上中游靶dna，并舉十步展現GmCOL1a有利于促進耐鹽和耐旱的不確定機理，我們都選用GmCOL1a-ox-2黃豆種葉尖做了ChIP-seq。為測序數劇，GmCOL1a靶dna的5個發動子區GmLEA和GmP5CS被表示馬上與GmCOL1a通過（圖6A）（增加表S2）。如果，簽定了GmCOL1a通過、Myc（bHLH）通過和Che通過基序（圖6B）。

咱們深化驟來了ChIP-qPCR檢驗，以校驗在鹽和長時間不降雨水的時候治理下，在GmCOL1a融入GmCOL1ox-2轉人類基因沉水植物遺傳豆子沉水植物（表達愛GmCOL1AFLAG相組合起來蛋白酶）和WT打樣定制算作弱陽性對應，GmCOL1a和GmP5CS起動子的潛在性的生物豐度。在鹽和長時間不降雨水的時候脅迫的0和31天候左右，帶上認定的GmCOL1a融入位點的GmLEA和GmP5CS的起動子精彩片段在DNA刺繡質免疫抗體沉定（ChIPed）中超高生物豐度，表示分辨含帶Myc（bHLH）融入基序和Che融入基序的GmLEA和GmP5CS起動子被GmCOL1a融入，一直以來與未治理的（01天候左右）好于，鹽或長時間不降雨水的時候治理31天候左右后生物豐度度削減了（圖6C，D）。接下來，咱們測試了鹽和長時間不降雨水的時候脅迫下不同的轉人類基因沉水植物遺傳豆子莖葉中GmLEA和GmP5CS的轉錄水準。RT qPCR體現 ，在鹽和長時間不降雨水的時候治理31天候左右后，GmCOL1a-ox-2中GmLEA和GmP5CS的轉錄水準更為明顯增高，而在co-9豆子莖葉中削減了（圖6E）。

只為確立GmCOL1a什么情況下能簡單通過GmLEA發動子Myc（bHLH）基序（CACGTG）和GmP5CS發動子Che基序（GGATTCTC），運用EMSA了解離體通過。HIS-GmCOL1a差異形減輕了40bp和32bp測試探針的遷徙，反映出GmCOL1a簡單通過CACGTG和GGATTCTC基序（圖6F）。充分惡性競爭的EMSA彰顯GmCOL1a與2個基序的強和特異形通過。不但，用各是具有刺激性GmCOL1a通過位點、CACGTG基序和GGATTCTC基序的GmLEA和GmP5CS發動子創造出一個了報告格式單染色體遺傳GmLEA:LUC和GmP5CS:LUC，帶動LUC報告格式單染色體遺傳（圖6G）。

當將描述35S:GmCOL1a-pB7WG2不確定性器的農桿菌與GmLEA:LUC和GmP5CS:LUC數據子一起來共侵入到的葉子中時，GmCOL1a血清描述挺高了LUC催化滲透性，呈現GmCOL1a不錯力促GmLEA和GmP5CS的轉錄繳活催化滲透性（圖6H）。總的來說，結杲呈現，GmCOL1a血清確認立即的與加載子綜合立即的力促GmLEA和GmP5CS的描述。

圖6。GmCOL1a蛋白與GmLEA和GmP5CS啟動子的結合。（A） 顯示綜合基因組查看器中所示基因位點的ChIP-seq原始讀數的峰值圖。箭頭表示轉錄的方向，灰色條表示基因的轉錄。（B） GmCOL1a結合序列的Motif分析。單個模式在序列中的分布，每個序列的參數設置為0或1。使用用150mM NaCl和10%PEG 6000處理的大豆葉片樣品進行0或3小時的GmCOL1a結合GmLEA啟動子和GmP5CS啟動子的ChIP–qPCR分析。0小時樣品收集時間與（C）和（D）中的相同。（E） 用150mM NaCl和10%PEG 6000處理大豆幼苗3小時以收集樣品。來自WT、GmCOL1a-ox-2和co-9植物的21天齡葉片中GmLEA和GmP5CS的表達。（F） EMSA分析顯示GmCOL1a分別與含有CACGTG和GGATTCTC基序的GmLEA和GmP5CS啟動子片段特異性結合。未標記的競爭性探針比標記的探針多25、50、100倍。HIS作為陰性對照。（G） GmCOL1a蛋白對GmLEA和GmP5CS啟動子活性的影響。在LDs ZT 12h中檢測到煙草葉片中共轉染效應基因和報告基因的相對熒光素酶活性。上圖：示意圖中顯示了含有推定圖案的碎片的物理位置。星號表示的值與所示的行有顯著差異。（H）LDs下GmLEA和GmP5CS的熒光素酶活性。①：35S:GmCOL1apB7WG2+GmLEA:LUC②：pB7WG2+GmLEA:LUC③：35S:PmCOL1a-pB7WG2+GmP5CS:LUC④：pB7WG 2+GmP5CS：LUC。在相同的成像條件下，數字提取兩個葉片圖像進行比較。

2.7 GmP5CS提高了轉什么是基因豆類毛狀根的耐鹽性和耐旱性

值得買重視的是，GmCOL1a直觀與GmLEA和GmP5CS的運行子結合實際。GmLEA已被材料是調鹽脅迫的主要遺傳人類遺傳基因遺傳之五。當然，GmP5CS在鹽脅迫或大旱脅迫下的技能尚末曝光。為了能試論GmP5CS體驗黃豆耐鹽和耐旱的大分子共識機制，順利通過根癌農桿菌（A.rhizogene）介導的毛狀根轉化成，在WT、co-9和GmCOL1a-ox-2圖片背景下，誕生了展示GmP5CS:GmP5CS-GFP的轉遺傳人類遺傳基因遺傳黃豆莖葉，養成了“復合材料”轉遺傳人類遺傳基因遺傳莖葉。將由根狀芽孢桿菌菌株K599誕生的隨身攜帶pCAMBIA1302-no35S（對應）的質粒看做黃豆莖葉的對應毛狀根。在共焦電子顯微鏡下施用GFP鑒別和使用轉遺傳人類遺傳基因遺傳毛狀根

（圖7A），并刪去其他的非GF P毛狀根和主根。鹽治療后，在WT背景圖案下具備著GmP5CS毛狀根的“軟型”轉什么是基因豆子草本植物現示出對比照草本植物更安全的茶葉和更好 的根伸展。GmP5CS還不斷提高了鹽脅迫下具備著GmP5CS毛狀根的“軟型”草本植物的能活率（圖7B）。

凡此種種，與剖析沉水植物有差異 ，旱災氣候解決后，GmP5CS毛狀根永久保存了靈魂步驟。之后翻盆2天未，基本上都數GmP5CS轉人類表觀遺傳玉米莖稈回到了朝氣（87%生存期率），但基本上都數剖析莖稈是沒有回到朝氣（31%生存期率）（圖7C）。后來，大家精確測量了鹽和旱災氣候解決后GmP5CS“塑料”轉人類表觀遺傳玉米莖稈的RWC。在鹽和旱災氣候解決下，轉人類表觀遺傳GmP5CS“塑料”玉米莖稈的RWC與剖析莖稈比起來更為明顯拉低（圖7D）。GmP5CS強化了GmP5CS:GmP5CS-GFP“塑料”轉人類表觀遺傳玉米對鹽脅迫和旱災氣候脅迫的接受性。大家還精確測量了鹽和旱災氣候脅迫后毛狀根中的脯氨酸濃度。與玉米剖析毛狀根比起來，GmP5CS轉人類表觀遺傳玉米毛狀根帶有更加高純度的脯氨酸，因此在鹽和旱災氣候先決條件下，GmP5CS轉人類表觀遺傳玉米毛狀根的脯氨酸濃度增添（填補圖S1A）。

要敲定GmP5CS:GmP5CS-GFP“和好”轉表觀遺傳植被是調與ROS涉及的鹽和降雨脅迫，大家檢測了CAT、SOD和POD可溶性。GmP5CS:GmP5CS-GFP“和好”轉表觀遺傳植被的CAT、SOD和POD可溶性相關系數大于輕載體植被（補沖圖S1、B、C和D）。后果反映，GmP5CS:GmP5CS-GFP“和好”轉表觀遺傳豆類植被進行增長SOD、POD和CAT酶可溶性以變少ROS發生，加強了耐鹽性和抗澇性。在鹽和降雨因素下，GmP5CS:GmP5CS-GFP轉表觀遺傳毛狀根中GmP5CS的mRNA情況大于輕載體（圖7E）。

GmP5CS:GmP5CS流量轉化到WT和GmCOL1a-ox-2玉米時代底色圖中。用150mM NaCl或10%PEG 6000治理 6小后，觀擦轉染色體幼株中GmP5CS-GFP的淀粉酶質技術。以至于預期想象的因為那樣，鹽和旱澇脅迫在WT和GmCOL1a ox-2時代底色圖下都成脂了GmP5CS-GFP淀粉酶在根中的傳達，GmCOL1a-ox-2時代底色圖中的GmP5CS-GFP淀粉酶傳達不低于WT時代底色圖中的傳達（圖7F），這進這一步確認了GmCOL1a有利于上升GmP5CS傳達。故此，所述物證極強呈現，GmP5CS是GmCOL1a的中上游染色體，這些是可以通過增高GmP5CS的傳達以增高RWC、脯氨酸含鋅量相應SOD、POD和CAT酶幾丁質酶來有利于上升玉米中應激不起作用不起作用性GmP5CS淀粉酶和上升耐鹽性和耐旱性所有必要的。

圖7。鹽和長時間不降雨水的時候脅迫對轉表觀遺傳GmP5CS大豆種毛狀根的會影響分析。

負載身體表面明豆類毛狀根帶入pCAMBIA1302-no35S媒介，并由發根A.菌株K599導致。GmP5CS:GmP5CS闡明黃豆莖葉兼備表達出來GmP5CS的轉dna毛狀根。（A） 都在WT、co-9和GmCOL1a-ox-2視頻背景中，在隨帶pCAMBIA1302-no35S（比）和GmP5CS:GmP5CS-GFP-pCAMBIA1302質粒的發根A.rhizogenis菌株K599感化的毛狀根中檢查到GFP熒光。比列尺=100μm。（B） 有GmP5CS的“挽回”苔蘚植物的表型和成活率：在200 mM NaCl外理6來天，在WT題材下的GmP5CS轉表觀遺傳毛狀根。比例圖尺=5cm。生存游戲下載率被批量（n≥20）。星號認為與空向量相信有不錯波動。如圖所示數據報告為平衡值±SD（*，P<0.05和**，P<0.01，大家t產品檢驗）。（C） 包括GmP5CS的“和好”作物的表型和生存率率：脫水烘干5天和恢復如初2日后，轉基因水稻組GmP5CS毛狀根在WT原型中。比例圖尺=5cm。荒島生存率被評定（n≥20）。星號標識與空向量比起來有顯著性轉變。如下數據庫為平局值來±SD（*，P<0.05和**，P<0.01，學子t檢測）。（D） 在WT題材下，在200mM NaCl進行處理6天未或脫水器5天未，在線測量有著GmP5CS:GmP5CS轉什么是基因毛狀根的“復合材料”藤本植物樹葉的相比較含的蓄水量。測算樹葉的相比較含的蓄水量（n≥10）。星號說明與空向量相對于有顯著性發生改變。提示資料為年平均±SD（*，P<0.05和**，P<0.01，畢業生t檢測）。（E） WT題材下轉基因食品遺傳毛狀根中GmP5CS的轉錄技術水平。表達統計數據為八個獨力調查的的平平均±SD。（F） 免疫力印痕顯現GmP5CS:GmP5CS-GFP的GmP5CS蛋白質質量，食用GFP標注免疫抗體，抗HPT看做負債比。露出于150mM NaCl或10%PEG治理6小時內的GmP5CS-GFP的蛋清把你想表達出來譜。可以通過將GmP5CS-GFP信號燈歸一化作抗HPT警報換算GmP5CS GFP血清的根，并表述為GmP5S-GFP/HPT。隨時統計資料為三大獨立自主工作的大概值±SD。

2.8 GmP5CS的導致過度表示對待了co-9綠植的鹽明非理性和旱澇明非理性表型

基于GmP5CS已被認定書能否加強鹽和旱澇耐熱性，企業進一歩理論研究了能夠 A.根際基因遺傳介導的毛狀根轉變成將GmP5CS:GmP5CS-GFP轉變成到co-9變動體底色中是否能夠能否挽回co-9值物的鹽和旱澇過敏表型（圖8A，B）。

在鹽和旱災脅迫下，有著GmP5CS毛狀根的“軟型”草木的盈利率各分為增高了48.33%和50%（圖8C）。同樣是，在鹽和旱災正確處理后，GmP5CS“軟型”轉基因水稻遺傳黃豆根系的RWC各分為增高了27.66%和38.18%（圖8D）。

圖8。轉dna豆制品毛狀根中GmP5CS的過激描述補救了co-9綠色觀賞樹木的鹽和降雨比較敏感表型。（A） 極具GmP5CS的“混合型”綠色觀賞樹木的表型：150 mM NaCl處里5十四天，在co-9底色中的GmP5CS轉dna毛狀根。比重尺=5 cm。（B）極具GmP5CS的“混合型”綠色觀賞樹木的表型：甩干6十四天，在co-9底色中的GmP5CS轉dna毛狀根。（C）在鹽和降雨脅迫下，GmP5CS轉dna毛狀根在co-9底色下的“混合型”綠色觀賞樹木的能活率。量化分析存活率（n≥20）。（D） 在鹽和降雨脅迫下，在co-9底色下檢驗了轉dnaGmP5CS:GmP5CS毛狀根的“混合型”綠色觀賞樹木葉輪的較為比較含水流量。核算葉輪的較為比較含水流量（n≥10）。

3 假設

系統設計那些的實驗室證據的合法性，我們公司提出來GmCOL1a就是一種緩解黃豆耐鹽性和抗旱救災救災性的核酸產品定位淀粉酶。GmCOL1a依耐于ABA信息環路催進抗旱救災救災性。

類別確立了GmCOL1a經由區分之間結合起來抗逆有關系表觀遺傳GmLEA和GmP5CS加載子中的Myc（bHLH）和Che基序來控制鹽和旱情脅迫反響，故而上浮其轉錄。GmCOL1a經由提高GmP5CS1個提高了耐鹽性和抗澇性，這不斷增加了脯氨酸含水量并少了ROS總產值，以保護好大豆種樹種避免鹽和旱情脅迫的危害性。直接的，GmCOL1a也或許獨自于上下游GmP5CS之間仰制ROS的生成（圖9）。

  b

圖9。所提到的仿真模型文章的話了GmCOL1a在調接鹽和發旱災脅迫耐受性中的功能。實線箭號透露轉錄提升 ，虛線透露并未成立的可以直接相互關系，以虛線優美開頭的線透露轉錄可抑制。GmCOL1a是由耐鹽和耐旱性幫助的。GmCOL1a由脫落酸（ABA）介導，進而開展耐旱性。GmCOL1a帶動了GmLEA的轉錄技術水平方向，很有可能是按照可以避免幾丁質酶氧（ROS）的積攢，進而提升 了GmCOL1a過表述轉基因食品組草本植物的耐鹽性。于此，GmCOL1a既提升 了GmP5CS的轉錄技術水平方向，還帶動了GmP5CS蛋白質的積攢，進而加劇了脯氨酸的含量并可以避免了ROS的產生，進而提升 了大豆種根系的耐脅迫性。

原稿鏈接轉換：

//academic.oup.com/plphys/advance-article-abstract/doi/10.1093/plphys/kiac573/6889457?redirectedFrom=fulltext