SDELs-SPX4-PHRs调控水稻应答外界磷素转变的模式图
 
    4月16日
，《分子植物》（Molecular Plant）杂志在线揭晓中国农业科学院农业资源与农业区划研究所（以下简称资划所）土壤植物互作立异团队易可可研究组最新研究效果
，首次展现水稻磷素感受器SPX卵白的低磷胁迫稳固性调控机制
，构建了基于SDELs-SPX4-PHRs的低磷胁迫应答调控程序
。
 
    磷素是作物丰产所必需的大宗营养元素
，由于磷素在土壤中有用性低、易被牢靠
，导致全球约70%耕地中的有用磷含量不可知足作物的正常生长发育需求
。因此
，提高作物的磷素吸收使用效率一直是宽大科研事情者为之起劲的目的
。通过基因工程的手段对作物举行遗传改良是提高作物磷素吸收使用效率的有用手段
，但条件是对作物响应磷素转变调控的分子机制要有深入的熟悉
。
 
    论文通讯作者、资划所研究员易可可说
，一直以来
，能感知植物体内磷素转变的感受卵白SPXs的稳固调控机制一直不清晰
，因此近年来SPXs卵白的稳固调控机制成为该领域研究的热门
。易可可研究组经由4年多的攻关
，使用遗传学和分子生物学的相关研究要领
，乐成剖析了水稻体内磷素感受器SPX4卵白的稳固性调控机制及作物响应低磷胁迫的应答程序
，为分子设计磷高效的智能作物提供了新的靶位点和理论依据
。
 
    论文第一作者、资划所副研究员阮文渊先容
，两类卵白（SDELs和PHRs）和一类多聚磷酸肌醇（IPs）分子配合调控磷素感受器SPX4的稳固性
。当外界磷素供应富足时
，由于细胞内IPs含量高
，其介导了SPX4与PHR2形成稳固复合体
，导致SDELs不可有用识别SPX4
，从而阻碍了SPX4的泛素化修饰
，SPX4得以稳固保存
。与此同时
，复合体的形成抑制了PHRs对下游磷饥饿诱导基因的激活
，使磷饥饿应答程序处于静息状态
。当磷素匮乏时
，复合体逐步解聚
，使得SDELs能有用识别游离的SPX4卵白并介导其降解
。同时缺磷诱导SDELs卵白积累
，加速SDELs对SPX4举行泛素化修饰
，并通过26S卵白酶体途径对SPX4举行降解
。从复合体释放出来的PHRs能有用团结下游调控基因的启动子
，从而启动磷素匮乏应答程序以应对低磷胁迫
。
 
    该研究获得了国家重点研发妄想、国家自然科学基金、中国农科院立异工程的资助
。（李晨）
 
    相关论文信息：DOI：https://doi.org/10.1016/j.molp.2019.04.003