原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505057.shtm
7月18日，《植物細胞》(The Plant cell)在線發表了中國科學院遺傳發育所農業資源研究中心趙美丞研究組的科研成果。在研究中，科研人員以谷子（Setaria italica）為模式研究體系，揭示了膜蛋白受體激酶DPY1在感知滲透勢變化及信號轉導中發揮著關鍵作用，為該領域研究提供了重要信息。
據了解，干旱及鹽堿等引起的滲透脅迫是限制農作物生長速度與產量的關鍵因素之一。目前，植物細胞如何感知外界環境的滲透變化并做出適應性響應的早期機制還尚不清楚。
谷子起源于我國黃河流域，是最早被馴化和栽培的作物之一。谷子及其野生種青狗尾草由于基因組小、易于轉化、生育期短且繁殖系數高，正在快速成為禾本科C4作物遺傳研究的模式植物。
在研究中，研究人員在谷子中克隆了一個名為DPY1的膜蛋白受體激酶（Zhao et al., 2020; PNAS）。在利用質譜技術篩選DPY1的互作蛋白時，發現滲透脅迫核心蛋白激酶家族成員(SAPK6)及其上游的Raf類蛋白激酶(RAF20)是DPY1的互作蛋白（但DPY1在體外不能直接磷酸化二者），暗示了DPY1參與了滲透脅迫信號。
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DPY1介導的干旱信號轉導模式圖 受訪者供圖
“激酶實驗表明，滲透脅迫/干旱可以顯著增加DPY1的磷酸化并持續激活其激酶活性；基于同位素標記的蛋白磷酸化組分析發現，DPY1的缺失會導致超50%的滲透脅迫響應磷酸化位點失去響應，其中包含了蛋白激酶SAPK6，此外，SAPK6的干旱/高滲激活依賴于DPY1；遺傳學及轉錄組分析證實，SAPK6位于DPY1下游參與谷子滲透脅迫信號轉導及抗旱響應，且該過程很大程度不依賴DPY1介導的油菜素內酯(BR)信號。”趙美丞告訴記者
該研究鑒定了一個對滲透脅迫信號轉導起關鍵作用的膜蛋白受體激酶，并將滲透脅迫核心蛋白激酶成員SAPK6的激活關聯到細胞膜。
相關論文鏈接：https://doi.org/10.1093/plcell/koad200
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