來源：【中國科學院】
鹽脅迫是限制植物生長和作物産量的主要非生物脅迫之一，全球鹽漬土總面積約8億公頃，危害糧食安全。水稻是我國重要的糧食作物，對鹽脅迫敏感，解析水稻鹽脅迫響應的分子機制，對于改良水稻耐鹽性具有重要的科學意義。
IPA1（Ideal Plant Architecture 1）是此前中國科學院遺傳與發育生物學研究所李家洋團隊鑒定到的一個水稻株型調控的主效基因（Jiao et al., 2010），因其在調控水稻分蘖和籽粒大小方面的重要作用，被廣泛用于高産水稻育種，但其參與水稻鹽脅迫響應的機制并不清楚。近日，該團隊通過對IPA1功能缺失突變體ipa1-10和功能獲得型ipa1-3D的幼苗進行鹽處理，發現IPA1負調控水稻的耐鹽性，鹽脅迫處理30分鐘後IPA1的磷酸化水平升高但蛋白水平降低。為探究IPA1的上遊調控因子，研究利用質譜技術系統分析了鹽脅迫條件下IPA1的互作蛋白，鑒定到絲裂原活化蛋白激（MAPKs/MPKs）家族成員OsMPK4。進一步的實驗表明，OsMPK4能夠與IPA1發生蛋白相互作用，且在鹽脅迫條件下，OsMPK4被激活并磷酸化IPA1的Thr180位點，從而促進IPA1的泛素化降解，降低IPA1的蛋白水平并最終提高水稻耐鹽性。遺傳結果表明，OsMPK4正調控水稻耐鹽性并與IPA1在耐鹽性調控上位于同一通路中。該項研究闡明了MPK4-IPA1模塊調控水稻鹽脅迫響應的分子機制, 揭示了植物生長和脅迫之間的信号交互，為創制高産耐鹽水稻品種提供了新的分子機制與遺傳資源。
7月5日，相關研究成果以OsMPK4 promotes phosphorylation and degradation of IPA1 in response to salt stress to confer salt tolerance in rice為題，在線發表在Journal of Genetics and Genomics（DOI：10.1016/j.jgg.2022.06.009）上。研究工作得到國家自然科學基金、中科院戰略先導科技專項、國家水稻産業技術體系等的支持。
OsMPK4-IPA1介導的水稻鹽脅迫響應調控機制
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