点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:小麦如何调控耐旱与生长?科学家发现平衡新机制
首页> 光明科普云> 科普中国智惠农民> 农科前沿 > 正文

小麦如何调控耐旱与生长?科学家发现平衡新机制

来源:光明网-科普中国2022-07-20 10:18

小麦如何调控耐旱与生长?科学家发现平衡新机制

  中国农业科学院作物科学研究所小麦抗逆分子育种创新研究组研究发现,MPK3-PYL模块可以作为一种负调控机制,有助于小麦平衡干旱胁迫响应和正常的植物生长发育,为小麦的抗旱育种提供了理论基础和基因资源。相关研究成果发表在《新植物学家(New Phytologist)》上。

  据马有志研究员介绍,蛋白激酶在植物逆境应答中起着重要作用,参与细胞调节和代谢等许多功能。PYR1/PYL蛋白是植物激素脱落酸的胞内受体,正向调节脱落酸信号传递。它也是调控植物脱落酸敏感性和水分利用效率的重要靶标分子,控制其稳定性或活性将直接影响脱落酸信号的传导。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径可以连接多种环境和植物发育信号。然而,在干旱胁迫下,脱落酸信号转导和MAPK级联相互作用的分子机制仍不明晰。

  研究发现,过表达TaMPK3基因显著降低了小麦的耐旱性和对脱落酸的敏感性。在苗期干旱胁迫条件下,过表达株系表现出较低的存活率;在成株期干旱胁迫条件下,过表达TaMPK3小麦的粒宽和千粒重降低。干扰TaMPK3基因的表达在一定条件下可以提高小麦的耐旱性。MPK3与脱落酸受体蛋白PYL4相互作用可以抑制PYL4的活性,通过降解PYL4蛋白负调节脱落酸信号传递;单子叶植物水稻和双子叶植物拟南芥和大豆中也存在MPK3-PYL互作模块。

  在正常条件下,MPK3对PYL4的抑制会干扰胁迫信号传递,防止胁迫响应对植物正常生长的影响;而干旱胁迫下快速产生的脱落酸可以削弱MPK3介导的PYL4的降解,从而促进脱落酸信号传递并激活植物胁迫响应。为了限制胁迫信号对植物生长的抑制或在胁迫刺激消失后迅速恢复正常生长,植物可能通过增加TaMPK3的水平从而下调脱落酸信号中PYL4的功能。该研究证实了小麦MPK3可以通过促进PYL4的降解来负向调控小麦的耐旱性,可能在小麦干旱胁迫响应与正常生长信号之间起到平衡作用。

小麦如何调控耐旱与生长?科学家发现平衡新机制

  正常与干旱胁迫条件下小麦MPK3-PYL互作模块在ABA信号通路中的负调控模型

  据了解,该研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和海南崖州湾种子实验室的资助。

科普中国智惠农民

学术支持

中国农业科学院

制作

光明网科普事业部

记者

宋雅娟 张蕃

小麦如何调控耐旱与生长?科学家发现平衡新机制

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 海军四川舰顺利完成首次航行试验

  • 大、小苏干湖:咸淡相连的高原“姊妹湖”

独家策划

推荐阅读
这台高能非弹谱仪的独特之处在于,它利用了中子不带电、穿透力强的特性,能够直接探测到物质内部的微观运动。
2025-11-17 08:56
建立和完善国家公园监测网络体系,是我国生态文明建设领域的重要实践,是践行人与自然和谐共生现代化理念的具体体现。
2025-11-17 04:30
浙江清凉峰国家级自然保护区是我国重要的生物多样性聚集地之一,也是长三角地区珍贵的物种基因库。
2025-11-17 04:30
近日,我国科研团队在嫦娥六号月背样品中首次发现大型撞击事件成因的微米级赤铁矿和磁赤铁矿晶体,揭示了全新的月球氧化反应机制,为环绕南极-艾特肯盆地磁异常的撞击成因提供了样品实证。
2025-11-17 04:30
在不久前召开的联合国教科文组织“人与生物圈计划”国际协调理事会第37次会议上,内蒙古大青山国家级自然保护区和陕西周至国家级自然保护区,被批准为“世界生物圈保护区网络”成员。
2025-11-17 04:30
以“智跃无界,开源致远”为主题的操作系统大会2025(以下简称“大会”)在北京举办。
2025-11-14 17:08
我国在4个国家开展6处文物古迹保护修复,49项中外联合考古项目涉及28个国家和地区,用实际行动践行全球文明倡议、不断丰富世界文明百花园。
2025-11-13 07:07
由四川省人民政府主办的2025世界动力电池大会12日在宜宾市开幕。
2025-11-13 04:55
据估算,太阳每秒钟释放的能量,可供全人类使用约70万年。模拟太阳来产生无尽的清洁能源,也因此成为人类的“终极能源梦想”。
2025-11-13 04:55
日前,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所、中科合肥智能育种加速器创新研究院联合发布重要成果:全链条机器人育种家“小海”与“海霸设施”小麦快速育种商业化服务平台同步启动,标志着我国在智能育种装备与工程化应用上取得关键突破。
2025-11-13 04:55
日前,记者从全球规模最大的恐龙蛋化石遗址——湖北青龙山恐龙蛋化石群国家级自然保护区获悉,数字化档案建设团队正为库藏的每一枚较完整恐龙蛋化石,赋予由“保护区名称—化石产地名称—库藏箱编号—标本编号”构成的唯一“身份证ID”。这标志着该保护区首次实现恐龙蛋化石专属标识管理。
2025-11-13 04:55
困扰无数人的睡眠问题,终于有一部纪录片说清楚了!
2025-11-13 08:55
国家卫生健康委百万减残工程专家委员会主任委员、中国医学科学院北京协和医学院院校长吉训明介绍,目前,全国已有20个省份成立减残工程专委会,8个省份正在积极推进。
2025-11-12 07:24
2025年是中国科学院院士、我国理论物理学奠基人、“两弹一星功勋奖章”获得者彭桓武诞辰110周年。
2025-11-12 07:23
由中国科学院昆明动物研究所牵头,联合国内外多家科研机构组成的研究团队,通过对现存及灭绝长臂猿的大规模基因组测序与比较分析,系统阐明了长臂猿科的演化历程、种群动态及其标志性长臂表型的遗传基础,为全球长臂猿的保护行动提供了新的科学见解,相关研究成果日前发表于国际学术期刊《细胞》。
2025-11-12 05:10
11月11日,长征八号甲遥五运载火箭在海南商业航天发射场成功实施转运,计划择期发射。
2025-11-12 05:10
近日,中核集团中国原子能科学研究院主导建设的量子放射性计量实验室及电离辐射计量级设备“一线多用”产研平台正式投入运行,成功填补我国在低温量子磁量热计领域的空白。
2025-11-12 05:10
在数据管理与使用方面,《实施方案》提出,实行物流公共数据分类分级管理,规范开展数据授权运营,扩大路网、轨迹、企业、人员等关键数据供给。
2025-11-11 10:03
中国科协日前发布的《中国科技期刊发展蓝皮书(2025)》显示,我国科技期刊总量持续增加,从2023年的5211种提升至2024年的5325种,整体影响力稳步提升。
2025-11-11 10:04
空天地一体化网络作为国家信息化的重要基础设施,其战略意义远超普通通信技术范畴,它不仅是我国实现信息全球覆盖、自主创新的必由之路,更是在数字时代掌握发展主动权的关键布局。
2025-11-11 10:02
加载更多