植物所2017年度十大科研进展——发现提高水稻耐寒性的新分子机制
2018/2/1 9:22:44 中国科学院植物研究所

     提高水稻对低温的耐受能力是水稻育种的重要目标之一。以往研究发现，植物寒害耐受信号转导中，OST1激酶使bHLH类型转录因子磷酸化继而激活其靶基因CBF类启动转录表达，是否还有其它激活通路尚不清楚。

     种康研究组通过对水稻的研究发现，低温能够启动OsMAPK3-OsbHLH002-OsTPP1途径，提高水稻耐寒性。研究发现在低温处理时，OsMAPK3被活化，进而磷酸化OsbHLH002/OsICE1，赋予OsbHLH002更强的转录活性；同时由于OsMAPK3-OsbHLH002互作抑制了OsHOS1-OsbHLH002互作，导致OsbHLH002的降解速度减慢。累积的OsbHLH002加快海藻糖-6-磷酸磷酸酶基因OsTPP1的表达，提高胁迫保护剂海藻糖的含量，抵御低温胁迫。

    

     低温诱导OsbHLH002的磷酸化增强水稻耐寒性

     (A) OsbHLH002正调控水稻耐寒性；(B) OsMAPK3与OsbHLH002互作；(C) OsMAPK3增强OsbHLH002的转录激活能力；(D) OsbHLH002在OsMAPK3超表达材料中降解减慢。

     该研究揭示了一条由OsMAPK3、OsHOS1、OsbHLH002和OsTPP1等4个蛋白参与的完整低温应答防御途径，为水稻的耐低温分子设计育种提供了新素材。

     相关成果见于：Dev. Cell, 2017, 43: 731-743

    

    

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