中国科学院华南植物园揭示miR2105/OsbZIP86分子模块调控水稻耐旱性的分子机制

　　干旱是威胁水稻产量最重要的非生物胁迫之一，影响水稻的高产与稳产。MicroRNA是一类长度为19-22 nt的非编码小RNA，在植物生长发育及逆境响应中发挥重要作用。ABA是植物最重要的“抗逆激素”，其生物合成对于植物胁迫耐受性的提高至关重要。但ABA合成的调控途径以及miRNAs与相应靶基因之间的串扰仍有待确认。

 

　　中科院华南植物园农业与生物技术研究中心博士生高维维等，研究发现干旱时水稻miR2105直接靶向切割OsbZIP86 mRNA来调控OsbZIP86转录本水平，影响水稻的耐旱能力，超表达OsbZIP86或降低miR2105表达可提高水稻的耐旱性。OsbZIP86和miR2105在干旱胁迫条件下分别促进和抑制ABA合成关键限速酶基因OsNCED3转录，并且OsbZIP86可直接与OsNCED3启动子结合并激活其表达，从而通过调节水稻体内ABA的生物合成来提高水稻耐旱性。但是，miR2105和OsbZIP86转基因水稻只在干旱条件下影响体内ABA的生物合成，正常条件下不影响水稻的农艺性状。进一步研究发现SnRK2蛋白激酶能在干旱条件下促进OsbZIP86的磷酸化并激活OsbZIP86活性，从而增强其对OsNCED3的转录激活作用。因此，该研究阐释了miR2105-（OsSAPK10）-OsbZIP86-OsNCED3分子模块参与水稻干旱胁迫应答的分子机理，并提出miR2105和OsbZIP86可能具有能提高水稻抗旱性，但不影响正常生长条件下水稻农艺性状的潜能，可为后续水稻抗旱遗传改良提供新思路。

 

　　相关研究成果已近期发表在国际学术期刊Plant Physiology（《植物生理学》）上。中科院华南植物园博士生高维维为论文第一作者，张明永研究员和夏快飞副研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中国科学院先导计划和广东省湛江市科技计划基金的资助。

 

　　论文链接：https://academic.oup.com/plphys/advance-article-abstract/doi/10.1093/plphys/kiac071/6533462?redirectedFrom=fulltext