The Crop Journal | 华南农业大学解析水稻核转运受体OsXPO1的生物学功能

蛋白质的进核和出核转运往往是细胞信号转导的必要环节，是植物响应发育和环境信号的重要方式之一。蛋白质核质运输由核转运受体(nuclear transport receptor, NTR)介导，输入蛋白β家族是真核生物中广泛分布的一类核转运受体，包括蛋白核输入受体(Importin)）和核输出受体(Exportin)。NTR通过介导底物蛋白的核质转运，参与植物多种生理和代谢过程。在拟南芥等模式生物中NTR已有广泛研究，但水稻中少有报道。近日，华南农业大学光合作用与植物逆境生物学课题组在The Crop Journal在线发表了题为“The nuclear export receptor OsXPO1 is required for rice development and involved in abiotic stress responses”的研究论文。研究鉴定了水稻核输出受体Exportin 1(OsXPO1)，通过基因敲除、敲低和过量表达等手段，表明OsXPO1参与水稻发育调节和非生物逆境胁迫响应。

研究通过生物信息学分析，在水稻基因组鉴定到一个Exportin 1同源蛋白OsXPO1。OsXPO1与拟南芥和其他生物中已鉴定的Exportin蛋白有高度同源性（43.2%～82.7%）。OsXPO1在细胞核和细胞质均有分布；在细胞核内，OsXPO1与小G蛋白OsRAN1和OsRAN2直接互作，它们可能与底物蛋白(cargo)形成三元复合体（OsXPO1-RanGTP-cargo），协助cargo的出核转运（图1）。通过CRISPR/Cas9获得OsXPO1功能丧失突变体，其在幼苗阶段致死；敲低OsXPO1表达的水稻会产生多方面的发育缺陷，包括生长停滞、早衰、花序异常、以及产生棕色和开口的小穗（图2）。OsXPO1过量表达降低了水稻株高和结实率，但增强了植物对PEG模拟干旱胁迫和盐胁迫的耐受性。研究鉴定了一种新的水稻NTR蛋白，并阐释了其在植物发育和逆境响应中的功能。

作者和基金项目

华南农业大学生命科学学院研究生彭秋妃和邱洁瑜为该文共同第一作者，朱国辉教授为通信作者。该研究得到国家重点研发计划项目(2020YFA0907600)和岭南现代农业实验室科研项目(NZ2021004)资助。

本文转载自The Crop Journal

转自：植物生物技术Pbj

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