基因中心在水稻抗旱性研究中取得新进展

近日，中心科研人员在植物学国际有名期刊PlantBiotechnologyJournal上在线发表了题为“UbiquitinLigaseOsRINGzf1RegulatesDroughtResistancebyControllingtheTurnoverofOsPIP2;1”的研究论文。

研究团队在精细定位的抗旱QTL区间内发现了水稻抗旱新基因OsRINGzf1。过表达OsRINGzf1明显增强了水稻苗期对PEG模拟干旱胁迫及盐胁迫的抗性。与之相反，OsRINGzf1的基因敲除和RNAi植株对干旱较为敏感。在干旱条件下，超表达该基因的水稻产量比对照组高10%以上，从而减少了干旱带来的产量损失。

通过分裂泛素膜酵母双杂交系统筛选及酵母双杂交验证发现OsRINGzf1可与OsPIP1;1，OsPIP1;3，OsPIP2;1，OsPIP2;2，OsSIP1;1以及一个预测的TIP等6个水通道蛋白互作。水通道蛋白参与了水分的跨细胞运输，与植物抗旱性相关，但水稻中水通道蛋白的降解调控机制尚不明确。研究人员通过对OsRINGzf1与OsPIP2;1互作的进一步研究揭示了OsRINGzf1通过介导水通道蛋白的泛素化修饰与降解。与野生型相比，OsRINGzf1过表达株系中OsPIP2;1蛋白含量降低，OsRINGzf1过表达株系和OsPIP2;1基因敲除突变体均具有较低的离体叶片失水速率和较高的存活率。研究提示了OsRINGzf1通过介导水通道蛋白的泛素化修饰与降解提高植株保水能力调控水稻抗旱性的新机制，为水稻节水抗旱的分子改良提供了重要的理论基础和基因资源。

本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和上海市自然科学基金等项目的资助。