植物在生長發(fā)育中需要應對環(huán)境條件的不斷變化,當環(huán)境條件適宜時,進行快速生長,當遇到不利條件時,植物會減慢或停止生長來應對。植物通過什么機制平衡并協(xié)調(diào)快速生長與應對逆境脅迫?最近,中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態(tài)研究所李來庚研究組研究發(fā)現(xiàn)一個水稻Remorin基因(OsREM4.1),它將植物體內(nèi)逆境響應和生長信號關(guān)聯(lián)在一起,協(xié)調(diào)水稻的環(huán)境響應和正常生長發(fā)育。該發(fā)現(xiàn)揭示了植物如何協(xié)調(diào)其生長與抵御環(huán)境脅迫的新機制,對培育高產(chǎn)高抗作物品種具有重要的應用價值。研究結(jié)果于7月14日在線發(fā)表在Developmental Cell 。
植物激素油菜素內(nèi)酯(BR)和脫落酸(ABA)在調(diào)控植物生長發(fā)育中發(fā)揮不同作用,油菜素內(nèi)酯促進植物生長,而面臨逆境條件時脫落酸使植物減慢或停止生長以抵御逆境脅迫。李來庚研究組研究發(fā)現(xiàn),水稻OsREM4.1基因受到ABA信號誘導高表達,產(chǎn)生OsREM4.1蛋白與接收BR信號的復合體OsSERK1蛋白結(jié)合,使BR信號不能輸出,水稻減慢或停止生長以抵御逆境。當生長條件滿足時,BR分子激活BR信號復合體,使OsREM4.1磷酸化并與OsSERK1分離,BR信號得以輸出,進行正常生長。
該研究發(fā)現(xiàn)在水稻中OsREM4.1協(xié)調(diào)逆境響應和生長信號的傳導,在植物平衡生長與抗逆中發(fā)揮作用。該基因的發(fā)現(xiàn)以及所介導的植物協(xié)調(diào)生長與環(huán)境響應的新機制對設計和培育高產(chǎn)高抗水稻(作物)新品種具有重要的應用價值。李來庚研究組博士桂金山承擔了該研究的主要工作,研究生鄭帥和劉暢參加了部分實驗研究。
該工作獲得了科技部、國家自然科學基金委和中科院等的項目資助。

水稻生長調(diào)控研究取得進展
