著名学者朱健康教授发表最新Cell综述

来自中科院上海生命科学研究院的朱健康教授是植物抗逆生物学领域世界级领军人物之一，其及其领导的实验室在植物抗旱、抗盐与耐低温方面的研究硕果累累，在国内外享有声誉。在最新一期（10月6日）Cell杂志上，朱教授发表综述文章，介绍了植物胁迫信号途径。

　　

生物通报道：来自中科院上海生命科学研究院的朱健康（Jian-Kang Zhu）教授是植物抗逆生物学领域世界级领军人物之一，其及其领导的实验室在植物抗旱、抗盐与耐低温方面的研究硕果累累，在国内外享有声誉。朱教授也是首批“****”入选者，现为美国普渡大学生物化学系和园艺及园林系杰出教授，2010年当选为美国国家科学院院士。

在最新一期（10月6日）Cell杂志上，朱教授发表了题为“Abiotic Stress Signaling and Responses in Plants”的综述文章，介绍了植物胁迫信号途径，他指出胁迫信号能调控关键的铁蛋白，胁迫条件下水份动态平衡，以及离子的转运，基因表达重编程等。了解胁迫信号与胁迫应答将有助于农作物中胁迫抗性的研究，保证世界人口日益增长情况下的粮食安全。

朱教授曾表示，植物抗逆境的遗传机理是一个很有意思的科学问题，虽然许多科学家已进行了研究，但植物抗逆的表观遗传问题还没有弄清楚。逆境植物的研究前景很广，可以解决许多困扰人类发展的问题。例如，若把抗盐植物的抗盐基因找出来，弄清楚其抗盐机理，再将这些机制转入其他植物，那么中国的许多盐碱地就会成为宝地。

抗低温

通常，低温可抑制植物生长，限制植物的地理分布。早期的研究发现了许多与低温（0°C以上）或冰冻（0°C以下）相关的生理和细胞变化。朱教授研究组的研究人员进行了全基因组突变体筛选，以寻找低温敏感表型，并确定了49个对于拟南芥耐冻性非常重要的候选基因。在由这49个基因编码的蛋白质中，有16个被注解为具有叶绿体局限，从而表明叶绿体功能在耐冻性中发挥了关键的作用。

研究人员进一步研究了RBD1，定位到叶绿体的四个RNA结合蛋白中的一个。RBD1只在绿色光合组织中表达，并被定位于叶绿体的类核。此外，研究人员发现，RBD1通过一种温度依赖性方式直接与23S rRNA前体结合，是23 s rRNA的一个调控因子。因此，这项研究在全基因组尺度上，揭示了叶绿体功能——特别是蛋白质翻译，在耐冻性中的重要性。这项研究将RBD1确定为23S rRNA加工的一个调控因子，并指出了叶绿体功能——特别是蛋白质翻译在耐冻性中的重要性。PLOS植物耐低温研究成果

ABA脱落酸信号通路

脱落酸（ABA）是植物中最为重要的激素之一，它与种子休眠、根系发育、叶子枯萎、抗旱反应和其它的生理过程都有极为密切的关系。

朱教授研究组发现，脱落酸能促使保卫细胞生产一氧化氮（NO），令SnRK2.6激酶催化位点附近的一个半胱氨酸残基发生S-亚硝基化，进而阻断SnRK2.6的激酶活性。研究显示，S-亚硝基谷胱甘肽还原酶（GSNO还原酶）功能失调，会导致保卫细胞累积过多的GSNO，SnRK2.6持续S-亚硝基化，结果是气孔调控对脱落酸信号不敏感。

文章指出，酵母和人类的好几种蛋白激酶也存在类似的半胱氨酸残基，而且这些残基都能被S-亚硝基化，这说明S-亚硝基化可能是一个进化保守的蛋白激酶调控机制。著名学者朱健康教授PNAS发表新成果

水份动态平衡

干旱往往伴随着热浪和其他一些压力使得问题更为混乱，需要采取不同的应对策略针对植物的某一方面。钙激增充当了一个警报信号，触动应对机制帮助植物重新平衡水分收支。然而直到现在，对于植物通常利用来发送这一信号，监控水分可利用量的分子机器却仍然不清楚。

一组研究人员鉴别出了一个有可能帮助科学家们培育出抗旱作物的基因。这一叫做OSCA1的基因编码了植物细胞膜中的一种蛋白，它能够感知水分可利用量的变化，相应地调整植物的节水机器。

他们在拟南芥中鉴别出了一种叫做OSCA1的基因，它编码了植物叶和根细胞膜中的一种蛋白，这一蛋白充当了离子通道使得干旱期钙离子能够涌入到细胞中。这一钙离子通道缺陷的植物在水分胁迫下不能够像正常植物一样发送警报信号。当研究人员在同一罐中一起培养正常植物和有缺陷OSCA1基因的植物，并将它们暴露于干旱胁迫下时，突变体植物更加的萎蔫。研究结果有可能促成一些新的方法来帮助植物在缺水时旺盛生长。

（生物通：万纹）

作者简介：

朱健康，1967年出生，博士，研究员。国际著名的植物生物学家、植物抗逆分子生物学领军人物。2010年当选美国科学院院士。曾获得美国普渡大学生物化学系与园艺及园林学系杰出教授奖，亚利桑那大学生命科学与农学院年度最佳研究员奖，美国植物生物学会颁发的Charles Albert Shull奖。2011年，作为顶尖千人被引进到中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所工作。朱健康教授为植物抗逆分子生物学领域世界级领军人物之一，其及其领导的实验室在植物抗旱、耐盐与耐低温方面的研究硕果累累，在国内外享有声誉。

原文摘要：

Abiotic Stress Signaling and Responses in Plants

As sessile organisms, plants must cope with abiotic stress such as soil salinity, drought, and extreme temperatures. Core stress-signaling pathways involve protein kinases related to the yeast SNF1 and mammalian AMPK, suggesting that stress signaling in plants evolved from energy sensing. Stress signaling regulates proteins critical for ion and water transport and for metabolic and gene-expression reprogramming to bring about ionic and water homeostasis and cellular stability under stress conditions. Understanding stress signaling and responses will increase our ability to improve stress resistance in crops to achieve agricultural sustainability and food security for a growing world population.