上海生科院发现水稻抗旱耐盐转录调控通路新成员

10月23日，PLOS Genetics 发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所林鸿宣研究组题为DCA1 Acts as a Transcriptional Co-activator of DST and Contributes to Drought and Salt Tolerance in Rice 的研究论文。该工作揭示了水稻抗逆性状的转录调控机制。

随着水资源短缺、土壤盐碱化的趋势日益加剧，干旱和盐碱已成为影响农作物生产的两大主要危害因子，威胁粮食安全。为了解决这一农业难题，长期以来国内外植物学家致力于开展作物抗逆性状的分子调控机理研究，为作物抗逆分子育种改良提供理论基础。

该研究组在前期研究中鉴定到一个控制水稻抗旱耐盐的重要转录因子DST (Drought and Salt Tolerance）（Huang et al., Genes & Development，2009, 23: 1805–1817）。为了进一步完善DST的抗逆调控机制，该研究组博士生崔龙岗等通过酵母双杂交技术寻找参与DST抗逆机制的新成员，发现了DST Co-Activator 1 (DCA1)，其是一个功能未知的CHY锌指蛋白。当过量表达DCA1时使转基因水稻植株对盐、旱胁迫变得更敏感，而该基因的突变体dca1却明显增强水稻对盐、旱胁迫的耐受性，表明DCA1是一个抗逆负调控因子。通过进一步研究证明DCA1对DST的转录活性具有促进作用，并且过量表达DCA1可以增加气孔开度而dca1可以降低气孔开度，这种调控气孔的开度是通过调节H2O2的量而实现的，DCA1与DST可能形成异源四聚体行使调节H2O2的功能。这些研究结果为作物抗逆机理的深入研究提供新线索，并且为作物抗逆性（抗旱和耐盐）的分子育种提供有价值的基因专利。

该研究得到科技部和国家自然基金委等的资助。