科研新資訊:植物所揭示水稻耐寒調(diào)節(jié)新途徑

閱讀次數(shù)：681 發(fā)布時(shí)間：2017/12/22 9:25:46

前言：全球氣候變化引起的局部溫度異常直接威脅作物生產(chǎn)。對(duì)作物耐受低溫的機(jī)制進(jìn)行研究，有利于基于分子設(shè)計(jì)的作物遺傳改良工作的開(kāi)展。目前，水稻耐寒信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑框架業(yè)已建立，但其成員間的調(diào)節(jié)機(jī)制卻知之不多。

OsMAPK3-OsbHLH002-OsTPP1途徑調(diào)節(jié)水稻耐寒性模式圖

上海恒遠(yuǎn)生物報(bào)道：中國(guó)科學(xué)院院士、中科院植物研究所種康率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，針對(duì)OsbHLH002為核心的調(diào)控途徑開(kāi)展研究，揭示了調(diào)控水稻對(duì)低溫響應(yīng)和耐受的新途徑。OsbHLH002是水稻bHLH轉(zhuǎn)錄因子家族一百多個(gè)成員之一，是耐寒信號(hào)途徑中的核心成員。該蛋白與擬南芥ICE1蛋白同源性最高，因此也被稱作OsICE1。研究表明，有絲分裂原蛋白激酶OsMAPK3和泛素連接酶OsHOS1能夠精細(xì)調(diào)節(jié)OsbHLH002的活性與積累，進(jìn)而導(dǎo)致滲透保護(hù)劑海藻糖的合成，從而賦予水稻耐寒性。

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水稻遇到低溫脅迫時(shí)，OsMAPK3被激活，通過(guò)直接磷酸化OsbHLH002增強(qiáng)后者的轉(zhuǎn)錄激活能力。同時(shí)，此二者之間的相互作用抑制了OsHOS1與OsbHLH002之間的相互作用，進(jìn)而減少了OsbHLH002的泛素化和降解過(guò)程。不斷累積的高活性O(shè)sbHLH002有效激活了海藻糖-6-磷酸磷酸酶基因OsTPP1的表達(dá)，水解海藻糖-6-磷酸，提高滲透保護(hù)劑海藻糖含量，增強(qiáng)水稻的耐寒性。

該研究通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子OsbHLH002，建立起激酶級(jí)聯(lián)信號(hào)、滲透保護(hù)物質(zhì)和非生物脅迫之間的聯(lián)系，揭示了OsMAPK3—OsbHLH002—OsTPP1調(diào)控水稻對(duì)低溫響應(yīng)和耐受的新途徑，對(duì)于水稻分子設(shè)計(jì)育種具有重要理論意義。12月18日，相關(guān)研究成果發(fā)表在Developmental Cell上，研究工作得到了農(nóng)業(yè)部、中科院和國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的資助。恒遠(yuǎn)為您優(yōu)質(zhì)供應(yīng)一大波植物elisa試劑盒，品質(zhì)保障，值得信賴，已國(guó)內(nèi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣泛使用。靜候您的來(lái)電！