農(nóng)學院張國平教授團隊在大麥耐鹽調控機制研究上取得新進展
?2020年6月18日，Plant Physiology在線發(fā)表了浙江大學作物科學研究所張國平教授團隊題為“Calmodulin HvCaM1 negatively regulates salt tolerance via modulation of HvHKT1s and HvCAMTA4”的研究論文，揭示了大麥鈣調蛋白HvCaM1負向調控耐鹽性的新機制，對作物耐鹽遺傳改良具有重要意義。
?土壤鹽害是全球作物生產(chǎn)面臨的主要非生物脅迫，而Ca2+信號及其結合蛋白介導的鹽響應信號轉導途徑一直是植物耐鹽分子調控機理研究的熱點。在禾谷類作物中，大麥（Hordeum vulgare L.）的耐鹽性顯著強于水稻和小麥等其它作物，但其耐鹽分子機制尚未闡明。張國平教授團隊前期從西藏野生大麥（XZ16和XZ26等）根蛋白組中鑒定到一個響應鹽脅迫的新型鈣調蛋白HvCaM1（Wu和Shen等，Proteomics，2014；Shen等，Plant Physiol Biochem, 2018）。
?系統(tǒng)發(fā)育樹分析表明CaM1起源于綠藻，是植物中序列高度保守的Ca2+結合蛋白。作為典型的Ca2+結合蛋白，HvCaM1在大麥根的表達量高于地上部，且在根中柱和維管束組織中表達豐度較高。RNAi沉默HvCaM1基因顯著增強大麥的耐鹽性，同時降低Na+從根部往地上部的轉運。HvCaM1與一個轉錄激活因子HvCAMTA4互作，通過下調HvHKT1;5的表達減少木質部Na+向上運輸，并通過上調HvHKT1;1的表達增加Na+向根部回流，從而降低地上部Na+積累，增強大麥耐鹽性。此前，該課題組報道了HvHKT1;5負向調控大麥耐鹽的分子機制（Huang和Kuang等, Plant Physiol, 2020）。目前，HvCaM1和HvHKT1;5研究的相關發(fā)明專利均已獲得授權（ZL201710923685.0和ZL201710958435.0）。HvCaM1和HvHKT1;5協(xié)同調控大麥耐鹽性的發(fā)現(xiàn)，不僅豐富了作物耐鹽理論，對大麥以及其它禾谷類作物的耐鹽遺傳改良具有重要指導價值。
?浙江大學作物所沈秋芳博士后為該論文第一作者，張國平教授為通訊作者，吳德志副教授和西悉尼大學陳仲華教授等參與了該研究的部分工作。該研究受國家自然科學基金、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系以及中國博士后科學基金等項目的資助。
?論文鏈接：http://www.plantphysiol.org/content/early/2020/06/18/pp.20.00196
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（作物科學研究所供稿）
大麥HvCaM1-RNAi突變株系與野生型耐鹽性比較
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