記者從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉,近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所作物耐逆性調(diào)控與改良團隊在水稻耐鹽性調(diào)控機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。
中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究所的黃榮峰研究員介紹稱,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。
該團隊在研究中發(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OsDSK2a調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和赤霉素代謝。進一步研究證明,OsDSK2a與赤霉素代謝負調(diào)控因子EUI相互作用,OsDSK2a像“擺渡車”一樣將EUI帶到蛋白酶體進而將其降解。
更為重要的是,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,實現(xiàn)鹽脅迫對植物生長的抑制作用。
據(jù)悉,該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項目資助。相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在《植物細胞(The Plant Cell)》上。