有了這種合成酶，水稻可以耐鹽了

2021-10-28從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院生物技術(shù)研究所作物耐逆性調(diào)控與改良創(chuàng)新團(tuán)隊的最新研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞壁多糖合成酶OsCSLD4在水稻鹽脅迫應(yīng)答和籽粒發(fā)育中具有重要作用，揭示了細(xì)胞壁調(diào)控植物生長發(fā)育和逆境適應(yīng)性的潛在途徑及分子機(jī)理。相關(guān)成果發(fā)表于《植物生物技術(shù)雜志(Plant Biotechnology Journal)》。

團(tuán)隊成員、中國農(nóng)科院生物技術(shù)所研究員張執(zhí)金介紹，耐逆性和產(chǎn)量是作物品種培育中一個矛盾的統(tǒng)一體：耐逆是作物品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)，但耐逆和高產(chǎn)性狀又很難兼?zhèn)?。因此，解析作物耐逆性和產(chǎn)量形成的內(nèi)在關(guān)聯(lián)機(jī)制是作物耐逆性調(diào)控機(jī)理研究的重要科學(xué)問題。

OsCSLD4是植物纖維素合成酶類蛋白，參與植物細(xì)胞壁多種糖類的合成。團(tuán)隊通過實驗表明，OsCSLD4抑制或缺失可顯著降低水稻耐鹽性，過表達(dá)則提高水稻耐鹽性，提示其在水稻鹽脅迫應(yīng)答中具有重要作用。轉(zhuǎn)錄組分析顯示，OsCSLD4功能的缺失影響ABA合成和響應(yīng)基因、細(xì)胞壁合成和修飾基因、脅迫響應(yīng)基因，以及大量信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基因的表達(dá)，推測OsCSLD4可能通過細(xì)胞壁信號蛋白，調(diào)控植物生長發(fā)育進(jìn)程和細(xì)胞內(nèi)ABA合成和信號途徑的活動，促進(jìn)水稻籽粒發(fā)育和提高鹽脅迫耐性，協(xié)同提高水稻耐逆性和產(chǎn)量。

該項研究闡釋細(xì)胞壁在作物非生物脅迫耐性和籽粒發(fā)育中的協(xié)同作用機(jī)制，為培育高產(chǎn)耐逆作物新品種提供了新的研究思路。

(摘自KJRB，2021-10-29)