网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

PNAS | 山东大学刘树伟/夏光敏团队发现TaIAA25蛋白双重抑制质子泵降低小麦耐碱性

0
分享至

2026年8月19日,山东大学生命科学学院刘树伟/夏光敏教授团队在PNAS发表了题为“TaIAA25 negatively regulates wheat alkaline tolerance by inhibiting plasma membrane H⁺-ATPase activity”的研究论文。该研究通过全外显子捕获测序结合混池分离分析从小麦突变体群体中鉴定出一个碱性敏感位点WAS1,该位点编码生长素信号通路中的抑制蛋白TaIAA25通过两种独立机制抑制质膜质子泵活性并负向调控小麦耐碱性。


全球土壤盐碱化严重制约作物产量,碱性胁迫对植物的伤害有别于中性盐胁迫,其分子机制尚不清晰。质膜H⁺-ATPase通过向细胞外泵出质子维持跨膜质子梯度,在植物耐盐碱过程中发挥核心作用,已有研究多聚焦于该质子泵C端调控域对自身活性的抑制,但生长素信号通路如何参与碱性胁迫响应以及Aux/IAA蛋白是否直接调控质子泵活性此前均未见报道。研究团队从小麦EMS诱变群体中筛选到一个碱性敏感突变体was1,该突变体在50 mM混合碱盐处理下存活率仅16.7%,野生型Kronos存活率则达96.7%。遗传分析显示该碱性敏感表型由单个显性基因控制,F₂分离群体中耐碱与敏感个体分离比接近3:1,团队结合全外显子捕获测序的BSA分析和精细定位将WAS1位点缩小至7A染色体上一个13.5 Mb的区间,并确定TaIAA25基因编码区第337位由C到T的单核苷酸替换为致病位点,该突变导致TaIAA25蛋白degron基序第113位脯氨酸被丝氨酸取代、蛋白稳定性显著增强并赋予小麦碱性超敏表型。


研究团队进一步揭示了TaIAA25负调控耐碱性的双重分子机制。在经典生长素信号通路中TaIAA25与生长素响应因子TaARF16发生物理互作并抑制TaARF16对下游靶基因TaSAUR215的转录激活,TaSAUR215编码一个小分子生长素上调RNA,此前已被证实可通过抑制TaPP2C.D磷酸酶对TaHA2的去磷酸化来增强质子泵活性。过表达TaIAA25的小麦转基因株系中TaSAUR215表达量显著下降,根系质子外排能力和质膜H⁺-ATPase活性均受到抑制,敲除TaIAA25后TaSAUR215表达上调、质子泵活性增强且小麦耐碱性明显提高。与此同时TaIAA25还直接结合到质膜H⁺-ATPase TaHA2中央环区的磷酸化结构域上并阻碍该结构域与激活结构域之间的构象变化,这种直接结合不依赖TaHA2的C端调控域,酵母互补实验证明共表达TaIAA25会削弱TaHA2对酵母质子泵缺陷型菌株RS72生长缺陷的挽救能力,体外质子泵活性测定也证实纯化的TaIAA25蛋白能够直接抑制从小麦根系提取的质膜囊泡H⁺-ATPase活性。

碱性胁迫条件下小麦根部的生长素水平升高并促进TaIAA25蛋白通过SCFᵀᴵᴿ¹/ᴬᶠᴮ E3泛素连接酶复合体发生多聚泛素化并被26S蛋白酶体降解,TaIAA25蛋白的降解同时解除了其对TaARF16转录活性的抑制以及对TaHA2质子泵活性的直接抑制并使得质子外排得以恢复。该研究不仅阐明了经典生长素信号通路在植物碱性胁迫响应中的核心作用,还揭示了一种Aux/IAA蛋白直接结合并调控质膜H⁺-ATPase活性的全新机制,这一发现为通过分子设计育种培育耐盐碱小麦品种提供了新的基因资源和理论依据。

READING

BioPeers

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
61岁蒋雯丽现状:曾定居英国,如今回国看病,衰老许多不敢认

61岁蒋雯丽现状:曾定居英国,如今回国看病,衰老许多不敢认

动物奇奇怪怪
2026-09-12 00:06:44
1975年,四川挖出一具女尸,经鉴定确认,她就是中央多次打听的人

1975年,四川挖出一具女尸,经鉴定确认,她就是中央多次打听的人

香姨谈史
2026-09-08 09:30:13
俄方:日方纯属胡闹

俄方:日方纯属胡闹

上观新闻
2026-09-13 06:17:37
地方财政压力加大,会出现类似1998年政府机构、人员精简的改革吗

地方财政压力加大,会出现类似1998年政府机构、人员精简的改革吗

细说职场
2026-09-11 11:55:25
刘翔现状:离婚后与初恋复合,长期旅居国外,丁克10年越活越潇洒

刘翔现状:离婚后与初恋复合,长期旅居国外,丁克10年越活越潇洒

阿讯说天下
2026-08-28 11:38:49
无锡市市长蒋锋、淮安市市长顾坤、宿迁市市长刘浩,拟任设区市委书记

无锡市市长蒋锋、淮安市市长顾坤、宿迁市市长刘浩,拟任设区市委书记

阿天爱旅行
2026-09-13 00:47:51
只要剧里有孙千,男演员不管多大腕儿,基本都得冒点冷汗

只要剧里有孙千,男演员不管多大腕儿,基本都得冒点冷汗

手工制作阿歼
2026-09-12 18:25:35
地狱级国际5人组!谁能打败他们?

地狱级国际5人组!谁能打败他们?

柚子说球
2026-09-12 12:19:05
中方收到通知,除图们江大桥外,新增跨境铁路,普京打一手好算盘

中方收到通知,除图们江大桥外,新增跨境铁路,普京打一手好算盘

观烽墟
2026-09-12 00:05:11
1983年江青缓刑期满,陈云指示有关部门:如何处理都可以,但不能杀

1983年江青缓刑期满,陈云指示有关部门:如何处理都可以,但不能杀

搜史君
2026-09-11 17:55:08
50岁凯特·温斯莱特罕见发声:当年被骂身材,我本可以这样回击

50岁凯特·温斯莱特罕见发声:当年被骂身材,我本可以这样回击

娱圈观察员
2026-09-11 16:35:30
阿根廷新10号横空出世!打破梅西纪录,或将成为下一位阿根廷球王

阿根廷新10号横空出世!打破梅西纪录,或将成为下一位阿根廷球王

泥说体育
2026-09-12 22:59:37
韩国教授:汉朝前中国一直归属韩国统治,外国网友评论出奇一致

韩国教授:汉朝前中国一直归属韩国统治,外国网友评论出奇一致

小豫讲故事
2026-09-13 06:00:14
“我妈要敢在宿舍里这样,我就退学”,一段女家长视频让人力竭了

“我妈要敢在宿舍里这样,我就退学”,一段女家长视频让人力竭了

熙熙说教
2026-09-07 12:52:29
76比66,美国女篮赢了10分却创16年最险半决赛

76比66,美国女篮赢了10分却创16年最险半决赛

温柔且自由
2026-09-13 04:24:15
孙千自曝个人账号不更新的原因:我的工作室就是小偷,把我的视频给偷走,不让我自己发

孙千自曝个人账号不更新的原因:我的工作室就是小偷,把我的视频给偷走,不让我自己发

韩小娱
2026-09-11 10:48:44
路过老妈的早点摊,我顺手拿俩包子,陌生姑娘竟也跟着拿两个就走

路过老妈的早点摊,我顺手拿俩包子,陌生姑娘竟也跟着拿两个就走

观观说事
2026-09-11 18:25:03
75岁王石与45岁田朴珺赛场秀恩爱!黑色单肩上衣搭修身短裙身材好

75岁王石与45岁田朴珺赛场秀恩爱!黑色单肩上衣搭修身短裙身材好

明星私服穿搭daily
2026-09-12 13:04:25
吴越饰《交锋》蒋在珍,表示下次片酬再高也不来!原因不要太搞笑

吴越饰《交锋》蒋在珍,表示下次片酬再高也不来!原因不要太搞笑

陈意小可爱
2026-09-12 19:27:24
上午在恨上海人,晚上在教孩子争做上海人

上午在恨上海人,晚上在教孩子争做上海人

上海云河
2026-09-12 21:32:15
2026-09-13 07:03:00
BioPeers incentive-icons
BioPeers
生命科学最新文献分享解读报道
801文章数 5关注度
往期回顾 全部

科技要闻

苹果折叠屏比小米华为贵5000元,该怎么选

头条要闻

男生去年693分考上北大后放弃 今年又拼了一次考714分

头条要闻

男生去年693分考上北大后放弃 今年又拼了一次考714分

体育要闻

乔丹的得分统治力:如何违背篮球规律?

娱乐要闻

钟丽淇疑入ICU?聚会合照早露端倪

财经要闻

继房子茅台后 中产的第3个"神话"破灭了

汽车要闻

全新配色和新样式轮毂 乐道L80星光设计套装限时惊喜价10080元

态度原创

时尚
房产
家居
手机
军事航空

选来选去还是穿裙子最方便,看看这几款吊带裙,轻盈又舒适

房产要闻

别再等了!广州改善好房,正在进入“卖一套少一套”时代

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

手机要闻

苹果iPhone 18 Pro系列开启预购,首批机型均已售罄!

军事要闻

胡塞武装:9天攻占5400平方公里

无障碍浏览 进入关怀版