发布人:     发布日期: 2020-06-18    浏览次数:

2020年6月，国际期刊《Plant Physiology》(IF2020=7.18)在线发表了威尼斯论坛wnsr华健教授团队题为“Cyclic Nucleotide-Gated Ion Channel 14 and 16 promote tolerance to heat and chilling in rice”的研究成果。该论文的第一署名单位为南京农业大学，我院博士研究生崔永梅和卢珊博士后为共同第一作者，威尼斯论坛wnsr华健教授和邹保红副教授为共同通讯作者。

水稻属于温敏植物，对高温和低温胁迫极其敏感，温度胁迫给水稻的正常生产造成严重威胁。克隆水稻温敏调控基因，研究基因的调控机制，对于水稻培育耐高温和低温的品种具有重要意义。然而，目前对于水稻是如何感知、转导温度胁迫的信号还有许多问题有待解决。

细胞质中钙离子浓度的瞬时上升一直被认为是植物温度胁迫反应的早期核心事件之一。但水稻中负责介导这一过程的钙离子通道仍然未知。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术我们产生了编码环核苷酸门控离子通道蛋白基因OsCNGC14和OsCNGC16的突变体。温度胁迫处理发现OsCNGC14和OsCNGC16对水稻的耐热性和耐冷性均具有正调控作用。OsCNGC14和OsCNGC16在温度胁迫诱导的细胞质钙离子内流调控方面发挥重要作用，OsCNGC14和OsCNGC16基因突变会显著降低或消除温度胁迫诱导的细胞质钙离子内流。本研究建立了一条从温度胁迫信号识别到钙离子通道激活的植物温敏信号传导途径，揭示了环核苷酸门控离子通道蛋白OsCNGC14和OsCNGC16在介导细胞质钙离子升高和水稻温敏中的作用，为水稻耐高温和低温育种提供了基因资源和理论基础。

cngc14和cngc16突变体在苗期表现出热敏感表型

cngc14和cngc16突变体的保卫细胞中热诱导的胞质Ca²⁺变化

该研究得到了国家自然科学基金、中央高校基本业务费、重点实验室开放课题、威尼斯论坛wnsr院长科学基金等项目的资助。