Nghiên cứu: Sự phối hợp của SpSOS1 và SpAHA1 trong cây Arabidopsis biến đổi gen giúp cải thiện khả năng chịu mặn

Sự đẩy Na ⁺ từ các tế bào rất quan trọng đối với sự phát triển của thực vật trong môi trường mặn cao. SOS1 (Salt overly sensitive 1), chất chống phản ứng Na⁺/H⁺ nằm trong màng plasma (PM), hoạt động trong quá trình đẩy Na⁺ độc hại từ các tế bào sử dụng năng lượng từ một gradient proton điện hóa được tạo ra bởi H ⁺ -ATPase (AHA) được PM hóa. Do đó, SOS1 và AHA có liên quan đến sự thích nghi của thực vật đối với stress muối.

Các kết quả trong nghiên cứu này, các gen mã hóa SOS1 và AHA từ halophyte Sesuvium portulacastrum (SpSOS1 và SpAHA1, tương ứng) đã được đưa vào cùng nhau hoặc đơn lẻ vào cây Arabidopsis. Kết quả chỉ ra rằng SpSOS1 hoặc SpAHA1 có khả năng chịu mặn đối với cây chuyển gen, cây Arabidopsis biểu hiện cả SpSOS1 và SpAHA1 đều phát triển tốt hơn khi bị stress do muối chỉ có SpSOS1 hoặc SpAHA1. Để đáp ứng với xử lý NaCl, Na ⁺ và H ⁺ trong rễ của cây biến đổi với SpSOS1 hoặc SpAHA1 chảy nhanh hơn rễ cây dại (WT). Hơn nữa, các rễ đồng biểu hiện SpSOS1 và SpAHA1 có tỷ lệ dòng chảy Na ⁺ và H ⁺ cao hơn so với các cây chuyển gen biểu hiện SpSOS1 / SpAHA1 đơn lẻ, dẫn đến việc tích lũy ít Na⁺ hơn trước. Các phân tích so sánh của các cây tiếp xúc với stress mặn, hàm lượng malondialdehyd (MDA) là thấp nhất trong các cây SpSOS1 và SpAHA1 đồng biến đổi gen, nhưng mức K ⁺ là cao nhất.

Hình ảnh: Tăng trưởng của cây giống biến đổi gen và WT. WT và cây giống chuyển gen 7 ngày tuổi được chuyển từ các đĩa MS vào đất (4 cây/chậu) được trồng trong 4 tuần. Các cây sau đó được xử lý bằng NaCl 0 hoặc 200 mM.

Những kết quả này cho thấy SpSOS1 và SpAHA1 phối hợp để giảm độc tính của muối bằng cách tăng hiệu quả của quá trình đùn Na + để duy trì cân bằng nội môi K⁺ và bảo vệ PM khỏi thiệt hại oxy hóa do stress muối.

Nguồn: ncbi.nlm.nih.gov