科學(xué)家揭示讓水稻更“耐鹽”機(jī)制

記者從中國農(nóng)科院獲悉，近日，該院生物技術(shù)研究所作物耐逆性調(diào)控與改良團(tuán)隊(duì)，在水稻耐鹽性調(diào)控機(jī)理研究中取得重大突破，首次揭示了泛素受體蛋白通過調(diào)節(jié)赤霉素代謝平衡植物生長和鹽脅迫應(yīng)答的分子機(jī)制。該研究為作物耐鹽性育種提供新思路，具有重要的指導(dǎo)意義。

生物技術(shù)研究所黃榮峰研究員介紹，赤霉素是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的重要激素，但人們對其在逆境脅迫中的作用機(jī)制研究較少。泛素-蛋白酶體系統(tǒng)是生物體內(nèi)蛋白質(zhì)降解的一條重要途徑，其中泛素受體蛋白起到類似“擺渡車”的作用，將被降解的靶蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)到蛋白酶體中，從而調(diào)控蛋白穩(wěn)定性。泛素-蛋白酶體系統(tǒng)在植物逆境脅迫應(yīng)答中具有重要的調(diào)控功能，但是泛素受體蛋白是否參與植物鹽脅迫應(yīng)答尚不清楚。

該團(tuán)隊(duì)在研究中發(fā)現(xiàn)，水稻OsDSK2a可作為泛素受體在蛋白質(zhì)降解和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起作用，同時Os-DSK2a調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和赤霉素代謝。進(jìn)一步研究證明，OsDSK2a與赤霉素代謝負(fù)調(diào)控因子EUI相互作用，OsDSK2a像“擺渡車”一樣將EUI帶到蛋白酶體進(jìn)而將其降解。

研究發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫可以使OsDSK2a水平降低，導(dǎo)致EUI蛋白積累增加，從而降低活性赤霉素含量，實(shí)現(xiàn)鹽脅迫對植物生長的抑制作用。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。