中国农大学者携美国教授共同揭示了棉花耐盐调控新机制​

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2019年4月15日,New Phytologis杂志在线发表了来自中国农业大学李芳军副教授和美国德州农工大学的Shan Libo教授为同時 通讯作者题为“Phosphatase GhDsPTP3a interacts with annexin protein GhANN8b to reversely regulate salt tolerance in cotton (Gossypium spp.)“的研究论文。本文揭示了棉花中沉默双功能蛋白磷酸酶PTPases的耐盐调控新机制。

完后 研究表明,在通过构建以及筛选棉花病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)cDNA文库发现,沉默双功能蛋白磷酸酶(dual-specificity protein phosphatase,GhDsPTP3)能显著增强棉花的耐盐性。植物的PTPases参与调控多种信号途径,如细胞周期、离子转运、发育调控以及逆境胁迫等,但目前PTPases在植物耐盐中的分子调控机制还不清楚。

该研究利用生物化学、分子生物学和遗传学手段揭示了GhDsPTP3为棉花应答盐胁迫的另一个重要的负调控蛋白磷酸酶,与膜联蛋白GhANN8互作反向调控胞质内的Ca2+势。盐胁迫诱导GhANN8的磷酸化,而GhDsPTP3并能与GhANN8互作并去除其磷酸化基团。盐胁迫下,GhDsPTP3与GhANN8反向调控GhSOS1基因表达调节Na+外排,GhDsPTP3-GhANN8介导的Ca2+势是调控Na+外排所需用的。过表达GhDsPTP3植株对盐胁迫的耐受性减弱,而过表达GhANN8植株对盐胁迫的耐受性增强,这与GhDsPTP3或GhANN8功能缺失结果一致。

综上所述,该研究揭示了有有一种GhDsPTP3-GhANN8介导的Ca2+信号模块,其作为棉花耐盐的重要组分,对棉花品种的耐盐遗传改良有一定的理论和现实意义。

据悉,中国农大博士后穆春和博士研究生周琳为论文的同時 第一作者,李芳军副教授和美国德州农工大学的Shan Libo教授为论文的同時 通讯作者。

关于蛋白磷酸酶

蛋白磷酸酶是具有催化可能磷酸化的蛋白质分子地处去磷酸化反应的一类酶分子,与蛋白激酶相对应地处,同時 构成了磷酸化和去磷酸化这名重要的蛋白质活性的开关系统。蛋白磷酸酶的作用和蛋白激酶相反。根据脱磷酸化的氨基酸残基的不同,蛋白磷酸酶也分成蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP,PTPase)和丝氨酸/苏氨酸磷酸酶。