中国农大杨淑华/施怡婷团队揭示脱落酸和细胞分裂素信号途径拮抗调控逆境应答的新机制
近日，Molecular Plant在线发表中国农业大学杨淑华/施怡婷团队题为“The Antagonistic Action of Abscisic Acid and Cytokinin Signaling Mediates Drought Stress Response in Arabidopsis”的研究论文。该研究发现脱落酸与细胞分裂素信号途径相互拮抗的分子机制，揭示了植物激素平衡植物生长发育和抗逆性的机理。
图：SnRKs-ARRs互作拮抗调控植物抗干旱能力
在自然界中固着生长的植物会遭受各种逆境胁迫的伤害，植物进化出复杂而精细的机制抵御逆境胁迫。植物激素以协同或拮抗的方式在植物生长发育和抵御逆境胁迫中发挥着十分重要的作用。近年来，该研究组陆续发现植物激素调控植物抗逆性的分子机制 (Plant Cell, 2012; New Phytol, 2013; PNAS, 2017; Plant J, 2017; Mol Plant, 2017)。
前期研究表明，植物激素ABA和细胞分裂素在调控逆境响应的过程中存在拮抗的关系，但是其内在分子机制并不清楚。该研究通过互作蛋白筛选发现ABA信号关键蛋白激酶SnRK2s与细胞分裂素信号响应调节子ARR发生相互作用。生化和遗传证据表明，SnRK2s通过磷酸化细胞分裂素负调节子A型ARR5，正调控其蛋白稳定。遗传分析表明，过量表达ARR5具有ABA超敏感和抗旱的表型，并且能部分回复snrk2.2,2.3的ABA不敏感表型和snrk2.6/ost1-3的干旱敏感表型；同时，细胞分裂素正调节子B型ARR1,11,12作用于SnRK2s上游，直接抑制SnRK2s的激酶活性，负调控ABA信号转导和植物对ABA和干旱胁迫的响应。该研究揭示了植物激素信号调控网络在植物逆境响应胁迫的精密调控机制。
该研究在中国农业大学植物生理学与生物化学国家重点实验室杨淑华/施怡婷团队与巩志忠教授团队合作完成，博士生黄小珍为第一作者，施怡婷副教授为通讯作者。该研究得到中国农业部转基因研究专项及国家自然科学基金的资助。