李家洋团队连发两篇论文,分别在水稻盐胁迫

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即日，中科院遗传发育所李家洋团队离别在水稻盐勒迫和冷勒迫畛域博得紧急钻研发达，干系钻研离别以“OsMPK4promotesphosphorylationanddegradationofIPA1inresponsetosaltstresstoconfersalttoleranceinrice”颁发在JournalofGeneticsandGenomics上；以“Chilling-inducedphosphorylationofIPA1byOsSAPK6activateschillingtoleranceresponsesinrice”为题颁发在CellDiscovery上。第一篇文章详细解读以下：盐勒迫是束缚植物成长和做物产量的紧要非生物勒迫之一，寰球盐渍土总面积高达8亿公顷，严峻迫害食粮平安。水稻是我国最紧急的食粮做物，但对盐勒迫特别敏锐，懂得水稻盐勒迫反响的分子机制，关于革新水稻耐盐性具备紧急科学意义。IPA1（IdealPlantArchitecture1）是此前华夏科学院遗传与发育生物学钻研所李家洋团队判定到的一个水稻株型调控的主效基因（Jiaoetal.,），因其在调控水稻分蘖和子粒巨细方面表现的紧急影响，被遍及用于高产水稻育种，但其参加水稻盐勒迫反响的机制并不了解。近期，该团队经过对IPA1成效缺失渐变体ipa1-10和成效得到型ipa1-3D的新苗举办盐处置，发觉IPA1负调控水稻的耐盐性，盐勒迫处置30分钟后IPA1的磷酸化水准抬高但卵白水准低沉。为深入探讨IPA1的上游调控因子，经过质谱本领系统剖析了盐勒迫前提下IPA1的互做卵白，判定到丝裂原活化卵白激(MAPKs/MPKs)家眷成员OsMPK4。进一步的尝试成果说明OsMPK4可以与IPA1产生卵白彼此影响，而且在盐勒迫前提下，OsMPK4被激活并磷酸化IPA1的Thr位点，从而增进IPA1的泛素化降解，低沉IPA1的卵白水准并最后提升水稻耐盐性。遗传成果说明，OsMPK4正调控水稻耐盐性并与IPA1在耐盐性调控上位于统一通路中。综上，该项钻研办事阐述了MPK4-IPA1模块调控水稻盐勒迫反响的分子机制,暴露了植物成长和勒迫之间的记号交互，为制做高产耐盐水稻种类供应了新的分子机制与遗传资本。图：OsMPK4-IPA1介导的水稻盐勒迫反响调控机制中科院遗传发育所李家洋钻研组贾美茹博士与罗楠博士钻研生为该论文的共通第一做家，余泓钻研员与王冰钻研员为共通通信做家。论文得到国度天然科学基金委，中科院先河专项，国度水稻财产体制等项宗旨赞助。第二篇文章详细解读以下：水稻苗期碰到低温天色后，稻苗会产生成长缓慢、黄化、发育不良、凋落乃至牺牲，严峻影响水稻成长发育与产量。提升水稻苗期的冷勒迫抗性，关于节减水稻苗期寒害损失、推行水稻直收获植等均具备紧急意义，但是现在关于水稻冷勒迫后的转录调控反响机制仍不了解。华夏科学院遗传与发育生物学钻研所李家洋团队在水稻冷勒迫反响调控机制上取患有新发达。该团队在此前建立的水稻渐变体库中发觉一个苗期冷敏锐的渐变体，并判定到是由于OSMOTICSTRESS/ABA-ACTIVATEDPROTEINKINASE6（OsSAPK6）的提早堵塞致使水稻冷敏锐的表型，同时OsSAPK6的过抒发材料展现出了苗期抗冷的表型。为判定OsSAPK6的底物，欺诈GFP-OsSAPK6举办了免疫沉没-质谱联用(IP-MS)尝试，发觉IPA1（IdealPlantArchitecture1）在候选卵白中屡屡呈现。IPA1是此前李家洋团队判定到的一个水稻株型调控的主效基因（Jiaoetal.,）。该钻研发觉OsSAPK6可以与IPA1产生卵白互做，并在S和S位点对IPA1举办磷酸化润饰，从而平静IPA1卵白。随后的钻研说明，IPA1的S位点的磷酸化关于其抗冷的表型具干系键影响，将位点的丝氨酸渐变为没法被磷酸化的天冬酰胺后，ipa1SN渐变体展现出了冷敏锐的表型。经过RNA-seq发觉，OsCBF3基因在ipa1-3Dgain-of-function渐变体中的冷向导抒发显然增加，而在ipa1-10loss-of-function渐变体中冷向导抒发显然裁减，且IPA1可以直接分离OsCBF3启动子区的GTACmotif激活其基因抒发。遗传与生化尝试的成果说明，OsSAPK6、IPA1与OsCBF3在统一路径中调控水稻的冷反响，冷勒迫后OsSAPK6可以磷酸化IPA1卵白，使得IPA1卵白补偿并激活下游OsCBF3的抒发，增加水稻冷勒迫抗性。ipa1-2D是此前判定到的一个IPA1精良等位基因型，在高产水稻种类培植中被遍及哄骗（Zhangetal.,7）。钻研说明，带领ipa1-2D的近等基因系与对比比拟，具备更强的苗期耐冷性，兼具高产与抗冷。综上，该项成效阐述了OsSAPK6-IPA1-OsCBF调控水稻冷勒迫反响的分子机制，为制做高产耐冷水稻种类供应了新的分子机制与遗传资本。图：OsSAPK6-IPA1-OsCBF介导的水稻冷勒迫反响调控机制中科院遗传发育所李家洋钻研组贾美茹博士为该论文的第一做家，余泓钻研员为通信做家。论文得到国度天然科学基金委，中科院先河专项，国度水稻财产体制等项目赞助。滥觞：中科院遗传所

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