Plant Physiology：揭示miR2105/OsbZIP86分子模块调控水稻耐旱性的分子机制
来源：华南植物园 2022-03-11 08:07
干旱是威胁水稻产量的重要非生物胁迫之一。MicroRNA是一类长度为19-22 nt的非编码小RNA，在植物生长发育及逆境响应中发挥作用。ABA是植物最重要的“抗逆激素”，其生物合成对于植物胁迫耐受性的提高至关重要。但ABA合成的调控途径以及miRNAs与相应靶基因之间的串扰仍有待确认。近期，中国科学院华南植物园农业与生物技术研究中心博士生高维维
干旱是威胁水稻产量的重要非生物胁迫之一。MicroRNA是一类长度为19-22 nt的非编码小RNA，在植物生长发育及逆境响应中发挥作用。ABA是植物最重要的“抗逆激素”，其生物合成对于植物胁迫耐受性的提高至关重要。但ABA合成的调控途径以及miRNAs与相应靶基因之间的串扰仍有待确认。
近期，中国科学院华南植物园农业与生物技术研究中心博士生高维维发现，干旱时水稻miR2105直接靶向切割OsbZIP86 mRNA来调控OsbZIP86转录本水平，影响水稻的耐旱能力，超表达OsbZIP86或降低miR2105表达可提高水稻的耐旱性。OsbZIP86和miR2105在干旱胁迫条件下分别促进和抑制ABA合成关键限速酶基因OsNCED3转录，并且OsbZIP86可直接与OsNCED3启动子结合并激活其表达，从而通过调节水稻体内ABA的生物合成来提高水稻耐旱性。但miR2105和OsbZIP86转基因水稻只在干旱条件下影响体内ABA的生物合成，正常条件下不影响水稻的农艺性状。进一步研究发现，SnRK2蛋白激酶能在干旱条件下促进OsbZIP86的磷酸化并激活OsbZIP86活性，从而增强其对OsNCED3的转录激活作用。
因此，该研究阐释了miR2105-(OsSAPK10)-OsbZIP86-OsNCED3分子模块参与水稻干旱胁迫应答的分子机理，认为miR2105和OsbZIP86可能具有能提高水稻抗旱性，但不影响正常生长条件下水稻农艺性状的潜能。这为后续水稻抗旱遗传改良提供新思路。
相关成果发表在《植物生理学》（Plant Physiology）上。研究得到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项和广东省湛江市科技计划基金的资助。 （生物谷Bioon.com）
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