目前，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所獲悉，由該所萬建民教授領(lǐng)銜的作物功能基因組學(xué)研究創(chuàng)新團隊最新研究發(fā)現(xiàn)，SnRK2-APC/CTE調(diào)控模塊通過介導(dǎo)植物激素赤霉素和脫落酸信號通路的拮抗作用，從而調(diào)控水稻等植物的生長發(fā)育。相關(guān)研究成果于2015年8月14日發(fā)表在國際知名期刊《自然通訊（Nature Communications）》雜志上。

    據(jù)介紹，在SnRK2 APC / CTE控制模塊，SnRK2指蔗糖非糖酵解2蛋白激酶家族成員，可NaCl和ABA脅迫激活，調(diào)節(jié)一系列相關(guān)基因的表達，從而提高抗非生物脅迫；APC / C期限是指細胞周期促進復(fù)合物后，由多個亞基的E3泛素連接酶，與細胞的有絲分裂和減數(shù)分裂密切相關(guān)；TE是指多分蘗突變體水稻分蘗促進劑，為水稻分蘗的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器。

    眾所周知，種子的休眠和萌發(fā)是多種植物激素共同作用的結(jié)果。Gibberellin（GA）是一種重要的促生長激素，能促進種子萌發(fā)、幼苗生長、開花和蔓延。脫落酸（ABA）是一種脅迫反應(yīng)植物激素，它通過抑制種子萌發(fā)和幼苗生長來適應(yīng)不利的環(huán)境條件。以往的研究發(fā)現(xiàn)，GA和ABA在調(diào)節(jié)植物發(fā)育過程和植物對生物或非生物脅迫的反應(yīng)方面起著相反的作用，即拮抗作用。ABA通過拮抗GA依賴的蛋白（赤霉素抑制信號通路中植物生長的重要蛋白質(zhì)）的降解過程抑制GA信號通路，但GA對ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的抑制作用尚不清楚。

    在以前的研究中，研究小組發(fā)現(xiàn)，超過萬建民分蘗突變體TE基因APC / CTE E3泛素連接酶復(fù)合體的活化劑，通過水稻株型和分蘗數(shù)介導(dǎo)的MOC1 TE的主要控制因子的降解，從而抑制水稻分蘗。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，水稻缺失TE基因的突變體表現(xiàn)為矮稈、旗葉和穗畸變，提示TE可能在水稻其它發(fā)育過程中起調(diào)節(jié)作用。

    在這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)缺失TE基因的水稻突變體對ABA敏感，并降低了GA的敏感性。TE與ABA受體蛋白ospyl / RCARs（優(yōu)良抗逆性的提高，候選基因依賴于ABA相關(guān)基因的表達），并促進后者的降解。遺傳分析表明，ospyl / RCARs位于Te下游。進一步的分析發(fā)現(xiàn)，通過激活磷酸化抑制TE APC / CTE的活動SnRK2 ABA磷酸化，磷酸化的TE和ospyl / RCARs之間的相互作用減弱，和穩(wěn)定的ospyl / RCARs蛋白；相反，GA可以減少SnRK2s的活性，從而促進ospyl /退化RCARS APC / CTE介導(dǎo)。GA和ABA在這一過程中起著完全相反的作用。這些結(jié)果表明SnRK2 APC / CTE監(jiān)管模塊是植物中的GA和ABA對抗的重要調(diào)節(jié)節(jié)點。

    本研究為進一步闡明赤霉素和ABA在植物體內(nèi)的相互作用過程奠定了基礎(chǔ)。利用植物激素及其相互作用控制種子休眠、萌發(fā)過程和抗旱性具有重要的理論和實踐意義。