近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所土壤植物互作創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)易可可研究組首次報(bào)道了水稻磷素感受器SPX4蛋白低磷脅迫的穩(wěn)定性調(diào)控機(jī)制。該機(jī)制的解析為分子設(shè)計(jì)磷高效的智能作物提供了新的靶位點(diǎn)和理論依據(jù)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物分子(Molecular Plant)》上。
磷素是作物豐產(chǎn)所必須的大量營養(yǎng)元素,由于磷素在土壤中有效性低、易被固定,導(dǎo)致全球約70%耕地中的有效磷含量不能滿足作物的正常生長發(fā)育需求。因此,提高作物的磷素吸收利用效率一直是廣大科研工作者為之努力的目標(biāo)。通過基因工程的手段對作物進(jìn)行遺傳改良是提高作物磷素吸收利用效率的有效手段,但前提是對作物響應(yīng)磷素變化調(diào)控的分子機(jī)制要有深入的認(rèn)識。
植物體內(nèi)磷素感受器響應(yīng)土壤磷素變化的穩(wěn)定調(diào)控機(jī)制是該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和難點(diǎn),但相關(guān)調(diào)控機(jī)制一直不清楚。該研究組經(jīng)過4年多的攻關(guān),利用遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的相關(guān)研究方法,成功解析了水稻體內(nèi)磷素感受器SPX4蛋白的穩(wěn)定性調(diào)控機(jī)制及作物響應(yīng)低磷脅迫的應(yīng)答程序。研究發(fā)現(xiàn),水稻磷素感受器的穩(wěn)定性由泛素化降解因子SDELs、磷信號中心調(diào)控因子PHRs及多聚磷酸肌醇IPs分子協(xié)同調(diào)控完成。
該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程的資助。(通訊員 查靜)
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205219301327