PNAS：水稻油菜素内酯信号转导调控

在水稻中发现新的油菜素

《美国国家科学院院刊》（PNAS）日前发表中科院植物所关于水稻油菜素内酯信号转导调控的最新研究成果。该研究发现水稻油菜素内酯信号转导途径新的调节因子14-3-3蛋白，并揭示了一种新的OsBZR1蛋白活性调控机制，为油菜素内酯在水稻中的应用，提高水稻产量和增加植物抗逆性提示了一个新的思路和手段。
 
油菜素内酯是一类重要的植物激素，控制水稻株型等重要农艺性状。王志勇和种康研究组的博士生白明义等人利用反向遗传学研究了水稻OsBZR1蛋白的功能。研究发现通过RNAi技术抑制水稻体内OsBZR1的表达会导致水稻植株矮小、叶片直立、育性下降等与水稻油菜素内酯合成及不敏感突变体类似的表型。同时抑制OsBZR1的表达还降低了水稻叶枕对油菜素内酯的敏感性和减弱了水稻对油菜素内酯合成基因的反馈调节。利用酵母双杂交发现14-3-3蛋白可与OsBZR1发生相互作用。而去除推定的14-3-3结合位点的OsBZR1则不能与14-3-3蛋白在酵母和植物体内发生相互作用。此外这种相互作用还受到油菜素内酯的调节，油菜素内酯处理可显著抑制OsBZR1与14-3-3蛋白在植物体内的相互作用。14-3-3蛋白与OsBZR1的结合在酵母和植物中都抑制了OsBZR1的活性，作者通过翔实的实验证据表明这种抑制作用是由于14-3-3蛋白与OsBZR1的结合使得OsBZR1滞留在细胞质，不能进核行使功能造成的。
 
白明义等人通过对OsBZR1和14-3-3蛋白的研究，找到一种新的调控OsBZR1活性的机制。这些机制的了解可使人们通过基因工程的方法精细调控水稻体内的油菜素内酯响应，为水稻高产育种提供重要的理论依据和新的操作手段。