南京农业大学章文华教授团队揭示MYBc和E3连接酶协同调控水稻耐盐的机制

　　近日，南京农业大学生命科学学院章文华教授团队在Plant Physiology在线发表了题为“The transcription factor OsMYBc and an E3 ligase regulate expression of a K+transporter during salt stress”的研究论文，揭示了RING型E3连接酶OsMSRFP调控转录因子OsMYBc蛋白水平、调节OsHKT1;1转录，参与水稻盐胁迫响应的分子机制。

 

　　土壤盐渍化是制约农业发展的主要非生物胁迫之一。维持细胞及整株水平的Na+/K+平衡是植物重要的耐盐机制。高亲和性钾离子转运蛋白HKT（high-affinity K+transporter）具有Na+和K+转运特性，参与植物Na+和K+的长距离运输和分配，在植物耐盐性调控中发挥重要作用。HKT基因家族各成员的生理功能在多种植物中已有深入研究，但是关于其转录调控机制知之甚少。

 

　　该研究团队的前期工作发现OsHKT1;1基因在降低水稻地上部Na+积累中发挥重要作用，并且其转录水平受OsMYBc转录因子调控（Wang et al., Plant Physiol. 2015）。在本研究中，他们进一步鉴定了OsHKT1;1基因启动子区域中OsMYBc结合位点；通过表达OsMYBc可以提高OsHKT1;1的表达量并提高植株耐盐性；OsMYBc与OsHKT1;1的组织表达模式基本一致。结果表明OsMYBc通过与OsHKT1;1启动子区的MYB核心元件结合上调其启动子活性，正向调控水稻耐盐性。研究进一步发现，RING型E3连接酶OsMSRFP是OsMYBc的互作蛋白。OsMSRFP泛素化OsMYBc，介导其降解；OsMSRFP与OsMYBc互作减弱了后者对OsHKT1;1的转录调控作用；敲除OsMSRFP基因提高水稻耐盐性，而过表达OsMSRFP基因降低水稻耐盐性。这些结果表明，OsMSRFP与OsMYBc协同调控OsHKT1;1的转录和水稻耐盐性。

 

　　综上所述，该研究揭示了一条精细调节OsHKT1;1基因转录的盐胁迫响应分子机制，并为提高水稻耐盐性的分子育种工作提供了理论依据和基因资源。

 

　　南京农业大学生命科学学院和作物遗传与种质创新国家重点实验室博士生肖龙云为该论文的第一作者，章文华教授和井文副教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费等项目的资助。

 

　　论文链接：

 

　　https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiac283/6607595