科研成果

杨平仿教授团队在水稻耐高温机制研究中取得进展

作者:  发布时间:2023-04-27  阅读次数:

近日,湖北大学生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室杨平仿团队在Plant Physiology上发表题为ENHANCED DISEASE SUSCEPTIBILITY 1 promotes hydrogen peroxide scavenging to enhance rice thermotolerance的研究论文。该研究揭示了水稻免疫激活因子OsEDS1通过与过氧化氢酶OsCATBOsCATC互作促进它们清除过氧化氢活性增强水稻对高温的耐受性。湖北大学生命科学学院2020级硕士研究生廖敏和2021级硕士研究生马泽民为本文的共同第一作者,柯应根副教授和杨平仿教授为本文共同通讯作者,湖北大学为第一单位。该研究得到了湖北省洪山实验室开放课题的资助。

1.文章首页。

高温胁迫是限制水稻生产和地理分布的主要因素,培育耐高温的水稻品种对保障粮食安全具有极其重要的意义。尽管有研究表明,活性氧(ROS)在水稻适应热胁迫中发挥着关键作用,但水稻控制活性氧稳态的分子基础仍不清楚。在本研究中,我们发现了一种新的热应激反应策略,以水稻免疫激活因子OsEDS1为中心调节ROS稳态。OsEDS1的功能缺失突变体对高温的敏感性增加,而OsEDS1的过表达转基因水稻增强了对高温的耐受性(图2)。进一步的分子机制研究发现OsEDS1通过与过氧化氢酶OsCATB/C互作并促进它们过氧化氢酶活性,从而促进过氧化氢的清除。

2.OsEDS1正调控水稻对高温的耐受性。

综上所述,高温诱导OsEDS1OsCATBOsCATC基因表达,促进OsEDS1-OsCATB/C复合体的形成,进而增强水稻对过氧化氢的清楚能力,以减少高温胁迫引发的过氧化氢积累(图3)。我们的发现极大地扩展了我们对水稻热应激反应的理解。我们揭示了一个通过ROS稳态调节促进耐热性的分子机制,为培育耐热水稻品种提供了理论依据和遗传资源。

3.OsEDS1通过与OsCATB/C互作清除活性氧调控水稻耐高温示意图。

原文链接:https://doi.org/10.1093/plphys/kiad257

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