Mol Plant | 农学院宋士勇课题组揭示水稻干旱应答的新机制

　　

水稻作为全世界重要的粮食作物，为全世界近一半人口提供主食，也是我国主要的粮食作物之一。然而，随着全球气候变化加剧和人口的不断增长，农业用水需求的增加以及可利用淡水量的降低，干旱胁迫已经成为全世界范围内影响作物生产的最重要的环境因子，严重威胁粮食安全。过去十年中，全球因干旱造成的农作物减产约300亿美元。因此，在人口压力和全球气候变化加剧以及淡水资源匮乏的今天，加强作物对干旱等胁迫应答机制的研究，挖掘水稻关键逆境应答因子并解析其作用机制，对改良作物耐逆性品质和培育抗逆品种具有重要的科学意义。

近日，植物学著名期刊Molecular Plant（2022即时影响因子19.4）在线发表了浙江大学农学院宋士勇团队“The OsFTIP6-OsHB22-OsMYBR57 module regulates drought response in rice”的研究论文，揭示了OsFTIP6-OsHB22-OsMYBR57分子模块参与水稻干旱应答的新机制，对于水稻遗传改良具有重要意义。

宋士勇研究员团队筛选分离到一个干旱敏感的突变体—Osmybr57，利用RNA-seq和ChIP-seq技术，发现OsMYBR57可以直接调控干旱响应的关键基因OsbZIPs如OsbZIP23/66/72以响应干旱胁迫。随后筛选获得了OsMYBR57的互作蛋白—OsHB22（homeobox家族成员），Oshb22突变体也表现出干旱敏感。在水稻遭遇干旱胁迫时，OsMYBR57和OsHB22均被诱导，进而协同调控OsbZIPs表达，OsbZIPs激活OsLEA3和Rab21的表达提供水稻的抗旱能力。随后，还通过IP-LC-MS/MS获得了OsHB22的互作蛋白OsFTIP6，揭示了干旱胁迫下OsFTIP6与OsHB22互作并促进OsHB22从细胞质到细胞核的移动，随后OsHB22与OsMYBR57互作协同调控下游基因表达进行干旱响应。该研究揭示了干旱胁迫下OsFTIP6介导的OsHB22的核质穿梭模式以及OsHB22-OsMYBR57介导的转录调控模式协同调控抗旱基因如OsbZIPs、OsLEA3和Rab21的表达，阐明了OsFTIP6-OsHB22-OsMYBR57分子模块介导水稻干旱响应的机制。

杨丽佳博士研究生和陈颖研究员为第一作者，宋士勇研究员为通讯作者。新加坡国立大学俞皓院士、水稻所钱前院士和福建农林大学吕培涛教授等提供了诸多建议和帮助。非常感谢舒庆尧教授、张国平教授、张天真教授、作物学科和农学院的大力支持和帮助。该研究得到了国家自然科学基金项目、浙江省杰青项目、浙江省创新创业团队引进培育计划和浙江省重点研发计划的资助。

团队负责人宋士勇研究员现为浙江大学****研究员，博导，现代种业研究所副所长，主要采用基因编辑、分子遗传学和细胞生物学等相关技术进行作物基因组功能研究，近五年主要研究结果在The Plant Cell（2017，第一作者）、Nature Plants（2018，第一作者）、Science Advances（2020，第二作者）、Molecular Plant（2021，唯一通讯），Plant Cell（2022，共同通讯）和Molecular Plant（2022，唯一通讯）等植物学著名期刊发表。目前正率领团队成员继续深入研究蛋白转运系统、植物激素和相关转录因子调控水稻干旱低温高温高盐等逆境响应分子机制、分蘖、抽穗期和穗发芽等发育机理（作物适应性机制），以期为水稻精准分子育种提供理论依据和分子基础。实验室平台体系健全，气氛良好，关系融洽，薪酬待遇优厚，欢迎应聘博后；课题组博后申请项目获批率高，课题组优秀成员已先后在中国水稻所和西北农林等高校科研单位获得研究员或者副教授职位。欢迎本科生参加夏令营/九推直博保研或者考研！欢迎硕士生考博！（https://person.zju.edu.cn/0019056）