西北农林科技大学杨博副教授在油菜应答干旱胁迫的分子机制方面取得进展

植物科学最前沿 · 公众号 · · 2024-05-22 21:25

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水分缺乏严重影响作物的产量与品质。脱落酸（Abscisic acid，ABA）能够调控作物对于干旱的耐受性。蛋白激酶与蛋白磷酸酶在真核生物中作为分子开关。模式植物中蛋白磷酸酶2C（Protein phosphatases type 2C，(PP2Cs) 在ABA信号转导与逆境响应中发挥重要作用。然而，甘蓝型油菜中( Brassica napus L.)PP2Cs介导的干旱响应还没有被报道过。

近日，西北农林科技大学生命科学学院杨博实验室在 Journal of Agricultural and Food Chemistry 期刊（中科院一区期刊）发表论文“ Rapeseed PP2C37 Interacts with PYR/PYL Abscisic Acid Receptors2 and Negatively Regulates Drought Tolerance ”，鉴定了一个BnaPP2C家族成员BnaPP2C37在干旱响应中的作用。BnaPP2C37的表达被ABA与脱水处理诱导，且负调控油菜的干旱耐受性。进一步机理分析发现BnaPPC7与多个油菜受体互相作用，并且与一个已知的干旱调节子-钙依赖的蛋白激酶5(Calcium-Dependent Protein Kinase 5，BnaCPK5)互作。生化分析发现BnaPP2C37去磷酸化BnaCPK5及其底物BnaABF3转录因子，且BnaPYL1与BnaPYL9抑制BnaPP2C37的磷酸酶活性。通过体外信号通路重组，发现在（+）-ABA存在的条件下，BnaPYL1能够抑制BnaPP2C37对于BnaCPK5-BnaABF3的去磷酸化作用，进而解除其对ABA信号通路的抑制作用。