水稻新型maspardin蛋白基因OsMas1通过介导ABA信号途径调控其耐盐性和抗旱性研究

以下文章来源于农业科学微平台 ，作者王飞兵

水稻（Oryza sativa L.）是世界主要粮食作物之一，干旱和高盐等非生物胁迫环境严重影响水稻产量，提高水稻水分利用效率的主要途径是提高其抗旱性和耐盐性。克隆和利用水稻抗旱耐盐相关基因，提高水稻的抗逆能力，对我国乃至全世界粮食安全都具有重要意义。该研究报道了水稻maspardin蛋白基因OsMas1的克隆、生物学功能以及分子作用机制。亚细胞定位分析，结果表明 OsMas1蛋白定位于细胞质。逆境胁迫表达分析表明，OsMas1基因受到200 mM甘露醇、20% PEG6000、200 mM NaCl和100 μM ABA诱导表达。构建植物过表达载体和RNAi干扰载体，将该基因导入水稻品种中花11号（WT），通过对转基因水稻材料抗性鉴定，结果表明过表达（OsMas1-OE）植株的耐盐性和抗旱性显著增强，而干扰（OsMas1-RNAi）植株的耐盐性和抗旱性显著降低。对OsMas1-OE、OsMas1-RNAi和WT水稻材料进行芽期和苗期的外源ABA处理，结果发现OsMas1-OE植株对ABA的敏感性明显高于WT植株，而OsMas1-RNAi植株对ABA的敏感性明显低于WT植株。干旱、盐胁迫处理后，OsMas1-OE植株的ABA、脯氨酸、K+含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和光合活性显著高于OsMas1-RNAi植株和WT植株，而丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）、超氧阴离子自由基（O2-）和Na+含量显著低于OsMas1-RNAi植株和WT植株。qRT-PCR分析表明，在盐、干旱胁迫下，过表达OsMas1基因显著上调ABA生物合成与信号途径、脯氨酸生物合成途径、活性氧（ROS）清除系统、光合作用和离子转运相关基因的表达，从而显著提高了转基因水稻植株的耐盐性和抗旱性，为水稻水分高效利用和抗逆育种奠定理论基础。

淮阴工学院生命科学与食品工程学院作物逆境生产技术创新与应用研究团队王飞兵副教授为该文章的通讯第一作者和通讯作者。该研究得到了江苏省自然科学基金面上项目（BK20191483）、江苏省高等学校自然科学研究项目（20KJA180004）、江苏省研究生创新创业训练计划项目（SJCX20_1339）、江苏省大学生创新创业训练计划项目（202111049104H、202211049133H和202211049138H）和淮阴工学院博士科研启动费项目（Z301B16534）资助。

点击链接查看全文：

https://doi.org/10.1016/j.jia.2022‍.‍08.077

Cite the article:

WANG Fei-bing, WAN Chen-zhong, NIU Hao-fei, QI Ming-yang, LI Gang, ZHANG Fan, HU Lai-bao, YE Yu-xiu, WANG Zun-xin, PEI Bao-lei, CHEN Xin-hong, YUAN Cai-yuan. 2023. OsMas1, a novel maspardin protein gene, confers tolerance to salt and drought stresses by regulating ABA signaling in rice. Journal of Integrative Agriculture, 22(2): 341-359.

研究团队简介

该研究团队主要围绕种植业现代化过程中涉及作物绿色高效栽培技术、种质资源创新利用等关键问题开展科研攻关和推广工作，结合淮安水稻、小麦、玉米、大豆等主要农作物的绿色高效栽培重点开展工作，力争结合地方和产业发展需求形成特色。本团队前期机插粳稻氮肥减量使用技术应用与推广、优质食味水稻新品种标准化生产技术集成与产业化示范、麦秸机械还田机插水稻优质高产栽培技术研究与应用、水稻根系代谢活性与氮素利用率的关系及其生理机制、富硒大米基地建设和生产技术等方面开展过深入研究，取得了一系列成果，团队成员主持国家星火计划项目2项，省农业支撑项目1项、省自然基金面上项目1项，省高校自然科学基金项目3项，市农业科技项目6项。获教育部科技进步一、二等奖各1项，江苏省农业丰收二等奖1项，淮安市科技进步三等奖1项；获市优秀自然科学论文一等奖和二等奖各2篇等。建立优质食味水稻种子生产基地2万亩，生产种子1300万公斤，推广面积 1000万亩；创造社会经济效益12亿元，近几年举办各类培训班二十多个，培训技术人员、科技示范户1100余人(次)；授权发明专利8件。在Journal of Integrative Agriculture、Plant Biotechnology Journal、International Journal of Molecular Sciences、Frontiers in Plant Science、Planta、Molecular Genetics and Genomics、Acta Physiologiae Plantarum、Plant Cell Tissue and Organ Culture、Biologia Plantarum、Plant Biotechnology Reports、《中国农业大学学报》《核农学报》等期刊上发表学术论文30余篇；授权发明专利7件和软件著作权6件。主要围绕种植业现代化过程中涉及作物绿色高效栽培技术、种质资源创新利用等关键问题开展科研攻关和推广工作，结合淮安水稻、小麦、玉米、大豆等主要农作物的绿色高效栽培重点开展工作，力争结合地方和产业发展需求形成特色。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！