近日，中心科研人員在植物學(xué)國際有名期刊PlantBiotechnologyJournal上在線發(fā)表了題為“UbiquitinLigaseOsRINGzf1RegulatesDroughtResistancebyControllingtheTurnoverofOsPIP2;1”的研究論文。

研究團(tuán)隊在精細(xì)定位的抗旱QTL區(qū)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)了水稻抗旱新基因OsRINGzf1。過表達(dá)OsRINGzf1明顯增強(qiáng)了水稻苗期對PEG模擬干旱脅迫及鹽脅迫的抗性。與之相反，OsRINGzf1的基因敲除和RNAi植株對干旱較為敏感。在干旱條件下，超表達(dá)該基因的水稻產(chǎn)量比對照組高10%以上，從而減少了干旱帶來的產(chǎn)量損失。

通過分裂泛素膜酵母雙雜交系統(tǒng)篩選及酵母雙雜交驗證發(fā)現(xiàn)OsRINGzf1可與OsPIP1;1，OsPIP1;3，OsPIP2;1，OsPIP2;2，OsSIP1;1以及一個預(yù)測的TIP等6個水通道蛋白互作。水通道蛋白參與了水分的跨細(xì)胞運(yùn)輸，與植物抗旱性相關(guān)，但水稻中水通道蛋白的降解調(diào)控機(jī)制尚不明確。研究人員通過對OsRINGzf1與OsPIP2;1互作的進(jìn)一步研究揭示了OsRINGzf1通過介導(dǎo)水通道蛋白的泛素化修飾與降解。與野生型相比，OsRINGzf1過表達(dá)株系中OsPIP2;1蛋白含量降低，OsRINGzf1過表達(dá)株系和OsPIP2;1基因敲除突變體均具有較低的離體葉片失水速率和較高的存活率。研究提示了OsRINGzf1通過介導(dǎo)水通道蛋白的泛素化修飾與降解提高植株保水能力調(diào)控水稻抗旱性的新機(jī)制，為水稻節(jié)水抗旱的分子改良提供了重要的理論基礎(chǔ)和基因資源。

本研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和上海市自然科學(xué)基金等項目的資助。