Plant J [2022 IF7.2 ]南京農業(yè)大學園藝學院徐迎春教授團隊使用植物原生質體制備及轉化試劑盒（目錄號：RTU4072）發(fā)表文章

近日，園藝學院徐迎春教授團隊在國際知名期刊《The Plant Journal》上發(fā)表了題為“NnSnRK1-NnATG1-mediated autophagic cell death governs flower bud abortion in shaded lotus”的論文。該研究揭示了自噬在植物繁殖過程中的重要調控作用，特別是在能量限制條件下，通過自噬調節(jié)開花過程，以提高植物的繁殖效率和能量利用效率，為理解植物如何在逆境下調整其生殖策略提供了新的視角。

荷花，一種廣泛受歡迎的多年生水生植物，其花芽發(fā)育受環(huán)境因素如陰雨天和植物間相互遮擋的強烈影響。這些不利條件下的花芽敗育現(xiàn)象，嚴重影響了荷花的觀賞性和經濟價值。該研究團隊通過深入研究發(fā)現(xiàn)，在低光照條件下，荷花花芽中的自噬性細胞死亡（ACD）是導致花芽敗育的關鍵因素（圖1）。團隊運用了組織化學染色、熒光顯微鏡和透射電子顯微鏡（TEM）等多種技術，系統(tǒng)地揭示了弱光環(huán)境下自噬水平的顯著增加及其導致的細胞死亡現(xiàn)象。

圖1 自噬引起的細胞死亡是花芽敗育的主要原因

研究團隊還發(fā)現(xiàn)了一條至關重要的信號調控途徑，即NnSnRK1-NnATG1信號通路（圖2），這一途徑在荷花逆境下開花的調控中扮演著關鍵角色。通過對自噬相關基因（ATGs）的研究，團隊發(fā)現(xiàn)NnSnRK1與NnATG1之間的相互作用，以及其他幾種可能介導此信號調控網絡的中間基因。研究發(fā)現(xiàn)通過阻斷這條信號通路，即使在不利環(huán)境下，荷花也能更好地開花。這一發(fā)現(xiàn)不僅闡明了荷花應對不利生長環(huán)境的生物學機制，還展現(xiàn)了植物如何在能量節(jié)約和繁殖成功之間找到平衡。

圖2 NnSnRK1-NnATG1信號通路中的潛在基因調控網絡模式圖

南京農業(yè)大學園藝學院已畢業(yè)碩士李謝宏升為論文的第一作者，荷花睡蓮團隊的金奇江副教授為該文的通訊作者。徐迎春教授、王彥杰副教授、博士研究生況佳穎、已畢業(yè)碩士生魏宗瑤、已畢業(yè)本科生佘銘釗參與了本項研究。該研究得到了國家自然科學基金（31971710）等項目的資助。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.16590

文章中水稻原生質體的提取和轉化使用了RTU4072 植物原生質體制備及轉化試劑盒plus。