作者:李晨 来源:中国科学报 发布时间:2021/2/9 20:06:28
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科学家揭示脱落酸调控植物逆境响应新机制

 

过表达和非磷酸化的NRT1.2具有更强的ABA转运能力        山东农大供图

 NRT1.2过表达和非磷酸化使植物更快速地响应环境变化      山东农大供图

近日,山东农业大学生科学院教授吴长艾和郑成超团队的研究成果发表在《分子植物》(Molecular Plant)上。他们揭示了拟南芥羧基末端小肽受体2(CEPR2)调控脱落酸信号和转运的新途径,为研究人员培育节水、抗寒、抗病、耐盐等农作物新品种提供了新的理论依据。

脱落酸(ABA)常被称为胁迫激素,在各种逆境下植物体内脱落酸水平都会急剧上升,诱导植物产生对不良生长环境的抗性,如抗旱性、抗寒性、抗病性、耐盐性等。

前人的研究表明,植物体内的脱落酸受体可以感知环境胁迫诱导产生的脱落酸,与其特异性地结合在一起,发生分子构象变化,从而引发细胞内抗逆基因的表达;脱落酸转运体帮助脱落酸转运跨过生物膜,在植物细胞间和器官之间进行传递遇到逆境的信号,使植物打好“抗逆保卫战”。

该团队发现,模式植物拟南芥细胞质膜定位的类受体蛋白激酶CEPR2通过调控脱落酸受体蛋白的翻译后修饰,也就是磷酸化过程,进而引发拟南芥响应体内脱落酸的变化。

通过一系列生化和遗传手段,他们证明了CEPR2调控拟南芥脱落酸转运体,从而调控其抗逆反应。他们认为,拟南芥在正常生长条件下,CEPR2可以同时诱导脱落酸受体和转运体蛋白的磷酸化过程,促进它们的降解,从而阻断脱落酸信号传递,维持拟南芥的正常生长发育。

在胁迫条件下,拟南芥体内脱落酸含量迅速提升,大量积累的脱落酸解除了CEPR2对脱落酸受体和转运体的抑制作用,进而保证脱落酸信号在细胞和组织间的快速传递,启动拟南芥对不良环境的应答。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.molp.2021.01.009

 
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