發(fā)現(xiàn)ABA信號(hào)途徑負(fù)調(diào)控因子（2020.4.11 PlantReports）

在眾多的環(huán)境脅迫因素中，干旱是最為常見(jiàn)的脅迫因素之一。植物激素ABA對(duì)植物的抗旱性至關(guān)重要，研究ABA信號(hào)的調(diào)節(jié)機(jī)制對(duì)提高作物抗旱性和產(chǎn)量具有重要意義。

在ABA核心信號(hào)通路中，A類蛋白磷酸酶PP2C作為關(guān)鍵的負(fù)調(diào)節(jié)因子，對(duì)于ABA信號(hào)的激活具有重要的調(diào)節(jié)作用。當(dāng)植物體內(nèi)ABA水平升高后，ABA受體PYR1/PYLs/RCARs可以結(jié)合并抑制PP2C的磷酸酶活性，從而激活A(yù)BA信號(hào)途徑。ABA受體作為A類PP2C的負(fù)調(diào)節(jié)因子，對(duì)于抑制其蛋白磷酸酶活性發(fā)揮關(guān)鍵的作用。那么，有沒(méi)有可以正向調(diào)節(jié)A類PP2C活性的因子呢？

答案是肯定的！中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生理生化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室鞏志忠教授研究組曾經(jīng)鑒定到一個(gè)被命名為EAR1的蛋白，它可以通過(guò)增強(qiáng)PP2C的蛋白磷酸酶活性，在ABA信號(hào)中起著負(fù)調(diào)控作用。

鞏志忠團(tuán)隊(duì)通過(guò)正向遺傳學(xué)方法篩選獲得了基因EAR1，其全稱為ENHANCER OF ABA CO-RECEPTOR 1。該基因突變后，種子萌發(fā)、幼苗根生長(zhǎng)以及氣孔運(yùn)動(dòng)對(duì)于ABA的反應(yīng)更加敏感，植株的抗旱性也增強(qiáng)，這說(shuō)明EAR1在ABA信號(hào)中起著負(fù)調(diào)控作用。

EAR1是如何負(fù)調(diào)控ABA信號(hào)的呢？

為了回答這個(gè)問(wèn)題，鞏志忠團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了蛋白質(zhì)互作、體內(nèi)和體外的磷酸酶活性分析等實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)EAR1蛋白可以結(jié)合PP2C蛋白的N末端，并增強(qiáng)PP2C的蛋白磷酸酶活性，從而負(fù)調(diào)控ABA信號(hào)。

該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，EAR1是一個(gè)在高等植物中較為保守的蛋白，總長(zhǎng)度有463個(gè)氨基酸，含有兩個(gè)較為保守的區(qū)域，并且只需要含有兩個(gè)保守區(qū)域的141-287片段，EAR1即可調(diào)控PP2C磷酸酶活性。

該研究闡明的ABA信號(hào)調(diào)節(jié)新機(jī)制為作物抗旱性遺傳改良提供了理論依據(jù)。這項(xiàng)工作以“EAR1 Negatively Regulates ABA Signaling by Enhancing 2C Protein Phosphatase Activity”為題發(fā)表在The Plant Cell上。

<！--EndFragment-->hansi-font-family："Times New Roman";mso-bidi-font-family： "Times New Roman";mso-font-kerning：1.0pt;mso-ansi-language：EN-US;mso-fareast-language： ZH-CN;mso-bidi-language：AR-SA'>的穩(wěn)定性，這在轉(zhuǎn)錄上連續(xù)降低了蘋果酸相關(guān)基因的表達(dá)，從而在高硝酸鹽供應(yīng)下控制蘋果中蘋果酸的積累和液泡酸化。