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

  • 全运会丨第十五届全运会闭幕式在深圳举行

  • 音舞诗画《家住淮河边》在蚌埠首演

独家策划

推荐阅读
2025年度“十大”科普热词从科技、文化、社会等维度,综合勾勒出2025年我国科普事业发展、科技前沿动态、科学传播与社会文化融合的整体态势和核心方向。
2025-11-21 15:11
枫清科技与麒麟软件达成战略合作,双方将围绕AI技术创新、产品研发、市场拓展等方面开展深度合作,共同推动信创产业生态的完善与发展。
2025-11-21 13:13
走进国家重要野生植物种质资源库辰山中心种子冷库,零下20摄氏度的寒气扑面而来,一排排整齐编号的收纳容器中,是进入“深度睡眠”状态的各类野生植物种子。
2025-11-21 09:53
小雪时节,容易发生感冒、皮肤干燥、关节疼痛及咳嗽等不适,大多因为寒燥外袭、津液失调。
2025-11-21 09:52
当前,关于精神疾病与心理治疗,公众还有哪些常见误解?带着这些问题,本报记者采访了北京安定医院多位专家。
2025-11-21 09:49
2023年11月,“天衍”量子计算云平台正式发布,截至目前,访问量已突破3700万次,覆盖海内外60多个国家和地区的用户,实验任务数超过270万个。
2025-11-21 09:47
20日,记者从南京大学获悉,该校沈树忠院士团队的侯金波博士等人记录了湖北省通山县一处距今约5.4亿年的埃迪卡拉纪化石宝库,并将其命名为“通山特异埋藏化石库”。
2025-11-21 09:38
完成第一阶段6G技术试验,形成超过300项关键技术储备,资本加速布局6G生态……尽管6G网络预计将在2030年开始部署,但我国6G产业布局正加速铺开,呈现政策护航、技术攻坚、资本活跃的特征。
2025-11-20 09:11
谷山梁3吉瓦/12.8吉瓦时储能电站项目建成后,每年预计可向电网输送36亿千瓦时的清洁能源电力。“独立新型储能电站放电时为发电企业,充电时视同电力用户,电网的峰谷电价价差形成利润空间,吸引企业投身于此。
2025-11-20 09:11
中国第一辆蒸汽机车就诞生在我的家乡唐山。我为之骄傲。为此,大学学习机械制造与设计专业的我,毕业后,就一头扎进轨道交通检测设备研发领域。
2025-11-20 04:25
常有人说,发动机是火箭的“心脏”。而我从事的工作是,液体火箭发动机推力燃烧系统高精密产品的生产加工,所以大家都叫我“火箭心脏钻刻师”。
2025-11-20 04:25
四川全口径外送电量已超1.9万亿千瓦时。这一规模相当于江苏、浙江、安徽三省全年用电量之和,标志着四川落实“西电东送”能源战略取得丰硕成果,
2025-11-20 04:25
大国重器又传好消息!江门中微子实验(JUNO)装置建成运行仅两个月,就取得首个物理成果——测量太阳中微子振荡参数,结果比此前实验的最好精度提升了1.5~1.8倍。
2025-11-20 04:35
为促进卫星导航定位产业有序发展,维护国家地理信息安全,我国将对卫星导航定位基准站实行统一规划、统一标准、统一监管。针对目前基准站重复建设、存在数据安全隐患等主要问题,办法规定自然资源部会同有关部门制定全国基准站建设布局规划。
2025-11-19 09:52
18日,我国首个配置冷却塔的“华龙一号”核电机组——中广核山东招远核电项目1号机组顺利完成核岛第一罐混凝土浇筑,标志着该项目一期工程建设全面启动。
2025-11-19 09:51
2020年至2024年间,全球光热发电装机年复合增长率为4.24%,我国同期增长率达11.7%,显著高于全球水平;技术装备国产化率突破95%,释放出产业加速发展的强劲信号。
2025-11-19 05:35
科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,科普与科技创新“同等重要”。
2025-11-19 05:55
日前,由清华大学产业发展与环境治理研究中心和自然科研智讯联合编制的《国际科技创新中心指数2025》报告正式发布。
2025-11-19 05:55
新疆的孩子们在“流动科学课”上被磁悬浮演示、机器人互动、矿物标本展示等吸引了目光;甘肃张掖的科技工作者为大伙儿演示经典科普实验“火焰掌”;上海的科学家们踏上科技节的红地毯赢得公众的掌声……这些生动场景共同勾勒出“十四五”期间我国科普事业的发展印记。
2025-11-19 05:55
如今,在学习中遇到问题可以问人工智能,写作业也可以用人工智能辅助查询信息。正如这名同学所言,生成式人工智能正改变传统的以知识积累和传递为中心的教学模式。
2025-11-18 10:28
加载更多