近日，中心科研人員在植物學國際有名期刊PlantBiotechnologyJournal上在線發(fā)表了題為“UbiquitinLigaseOsRINGzf1RegulatesDroughtResistancebyControllingtheTurnoverofOsPIP2;1”的研究論文。

研究團隊在精細定位的抗旱QTL區(qū)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)了水稻抗旱新基因OsRINGzf1。過表達OsRINGzf1明顯增強了水稻苗期對PEG模擬干旱脅迫及鹽脅迫的抗性。與之相反，OsRINGzf1的基因敲除和RNAi植株對干旱較為敏感。在干旱條件下，超表達該基因的水稻產(chǎn)量比對照組高10%以上，從而減少了干旱帶來的產(chǎn)量損失。

通過分裂泛素膜酵母雙雜交系統(tǒng)篩選及酵母雙雜交驗證發(fā)現(xiàn)OsRINGzf1可與OsPIP1;1，OsPIP1;3，OsPIP2;1，OsPIP2;2，OsSIP1;1以及一個預測的TIP等6個水通道蛋白互作。水通道蛋白參與了水分的跨細胞運輸，與植物抗旱性相關，但水稻中水通道蛋白的降解調控機制尚不明確。研究人員通過對OsRINGzf1與OsPIP2;1互作的進一步研究揭示了OsRINGzf1通過介導水通道蛋白的泛素化修飾與降解。與野生型相比，OsRINGzf1過表達株系中OsPIP2;1蛋白含量降低，OsRINGzf1過表達株系和OsPIP2;1基因敲除突變體均具有較低的離體葉片失水速率和較高的存活率。研究提示了OsRINGzf1通過介導水通道蛋白的泛素化修飾與降解提高植株保水能力調控水稻抗旱性的新機制，為水稻節(jié)水抗旱的分子改良提供了重要的理論基礎和基因資源。

本研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金和上海市自然科學基金等項目的資助。