水稻PWWP结构域基因突变赋予盐胁迫耐受性的分子机制研究

为解决土壤盐渍化对水稻生产的威胁，研究人员通过正向遗传学筛选获得耐盐突变体sitl3，发现其OsPWWP4基因的Gly462*无义突变通过调控甲基转移酶活性（与OsEULS2/3/ULD2互作）和SOS通路基因表达，显著降低Na+积累和H2O2水平。该研究为水稻耐盐育种提供了新靶点。

　　

土壤盐渍化正持续侵蚀农田生产力，尤其对水稻种植造成严峻挑战。研究者利用γ射线诱变技术，从核心群体中筛选出盐不敏感突变体sitl3——在盐胁迫下，该突变体不仅表现出更高的鲜重和叶绿素含量，其体内H₂O₂和Na⁺浓度也显著低于野生型。

深入分析发现，突变体LOC_Os07g46180基因（编码含双PWWP结构域的OsPWWP4蛋白）因单核苷酸突变产生提前终止密码子（OsPWWP4p.Gly462*）。通过酵母双杂交、双分子荧光互补等技术，证实OsPWWP4能与底物蛋白OsEULS2/3/ULD2相互作用，并具有体外甲基转移酶活性。亚细胞定位显示，尽管OsPWWP4及其截短突变体均定位于细胞核，但其互作蛋白在细胞核和质中均有分布。

有趣的是，盐胁迫下sitl3中OsEULS2/3/ULD2表达量显著上调，而OsPWWP4表达则被抑制。SOS通路相关基因在突变体地上部的表达也更为活跃。CRISPR/Cas9敲除OsPWWP4的转基因植株重现了低Na⁺含量和Na⁺/K⁺比值的耐盐表型。这项研究不仅揭示了蛋白质翻译后修饰（如甲基化）调控耐盐性的新机制，更为分子设计育种提供了珍贵遗传资源。