復旦大學葛曉春課題組在水稻中發現新的ABA轉運蛋白

近日，Plant Cell雜誌在線發表復旦大學葛曉春教授實驗室題為「The AWPM-19 Family Protein OsPM1 Mediates Abscisic Acid Influx and Drought Response in Rice」 的研究論文。該研究在水稻中發現了一種新的ABA轉運蛋白，揭示了該轉運蛋白的轉錄調控機制，為了解水稻應對乾旱脅迫的機制提供了新的線索。

ABA是弱有機酸，pKa值在4.7左右，在正常生長條件下，只有不到一半的ABA可以通過自由擴散的方式進行跨膜運輸，在乾旱等逆境脅迫下，細胞外和木質部液發生鹼化，pH值上升到7.0左右，99%以上的ABA會發生解離，變成帶電荷的ABA-，ABA轉運蛋白對於ABA信號在體內的運輸和擴散至關重要。目前在擬南芥中已有多個ABA轉運蛋白被克隆，它們大部分屬於ABC轉運蛋白家族。本研究在水稻中首次發現了一個不同以往報道的ABA轉運蛋白OsPM1, 它屬於AWPM-19家族成員，在膜上能以多聚體的形式存在。OsPM1對乾旱和ABA處理響應非常迅速，過表達可以增強植物的抗旱性及種子萌發對ABA的敏感性，而RNAi和KO株系則表現相反。OsPM1影響了水稻在乾旱脅迫下氣孔的響應性以及ABA信號傳遞過程。體外及體內實驗均表明OsPM1可以向細胞內轉運ABA，且ABA的生理活性形式（+）ABA是其底物。進一步深入研究OsPM1的轉錄調控機制還發現，乾旱脅迫信號途徑的主要轉錄因子OsbZIP46結合在OsPM1的啟動子上，調控其在乾旱脅迫下的表達。該論文系統地揭示了OsPM1的功能及調控機制，同時也表明「脅迫激素」ABA在體內的跨膜運輸可能與生長素類似，存在多種結構不同的膜轉運載體。

該研究由復旦大學葛曉春課題組完成，博士生姚玲婭為論文第一作者，葛曉春教授為通訊作者。相關工作得到了國家自然科學基金委、科技部轉基因重大專項和973項目的資助。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！