近日,山东农业大学储昭晖科研团队通过系统的分子生物学实验,揭示了水稻抗病和抗旱多功能植物短肽Os2H16的转录调控分子机制,为水稻多重抗逆调控研究及改良提供了重要线索。9月4日,国际著名学术期刊Plant Biotechnology Journal在线发表了这一科研成果。
Drought stress tolerance assessment in OsASR2 transgenic rice plants
水稻是我国重要的粮食作物,但作物生长会面临各种非生物和生物胁迫。当缺水时,造成干旱胁迫,水分充足时,又容易促进纹枯病等病害感染。目前对水稻抗病机制的研究多集中在白叶枯病和稻瘟病上,对纹枯病的抗性机制及调控机理研究较少,对抗病及抗旱调控网络的交叉解析也仍显不足。
Model for the roles played by DNA-protein interactions in the Os2H16 gene expression during rice defense responses
针对这一情况,储昭辉科研团队对前期鉴定的编码水稻抗病及抗旱多功能短肽基因Os2H16的启动子进行了系统的分析,鉴定了该启动子区域内的GT-1顺式作用元件在响应多种病原侵染及干旱胁迫过程中发挥重要作用;通过酵母单杂交、EMSA、ChIP-seq等实验筛选并验证了与GT-1互作的转录因子OsASR2(abscisic acid, stress and ripening 2),并发现该转录因子在水稻中正向调控水稻对白叶枯病、纹枯病及干旱的抗性。从而阐明了转录因子OsASR2介导的抗病及抗旱的保守调控机制,为功能短肽的转录调控提供了新的认知,更为作物多重抗逆精准遗传改良提供了新的基因资源和调控元件。
该研究由山东农业大学作物生物学国家重点实验室完成,农学院储昭辉教授和植物保护学院丁新华教授为共同通讯作者,农学院青年教师李宁为论文第一作者。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省现代农业技术产业体系等项目资助。