基本信息

主題：NMT發(fā)現(xiàn)冷脅迫下CIPK7點(diǎn)突變水稻根吸Ca²⁺增強(qiáng) 為CIPKs調(diào)控水稻耐寒機(jī)制的研究提供關(guān)鍵證據(jù)

期刊：Journal of Integrative Plant Biology

影響因子：3.129

研究使用平臺(tái)：NMT溫度脅迫創(chuàng)新平臺(tái)

標(biāo)題：OsCIPK7 point-mutation leads to conformation and kinase-activity change for sensing cold response

作者：中科院植物所種康、張大健、郭曉玉

檢測(cè)離子/分子指標(biāo)

Ca²⁺

檢測(cè)樣品

水稻根分生區(qū)

鈣調(diào)磷酸酶B樣相互作用蛋白激酶（CIPKs）在環(huán)境脅迫下可以發(fā)揮重要作用。然而，CIPKs如何在分子結(jié)構(gòu)構(gòu)象水平上感知脅迫卻知之甚少。通過(guò)TILLING程序獲得的一個(gè)在激酶結(jié)構(gòu)域有點(diǎn)突變的OsCIPK7突變體，其表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐寒性，可用于分子育種。研究發(fā)現(xiàn)OsCIPK7的點(diǎn)突變導(dǎo)致激酶結(jié)構(gòu)域激活環(huán)（activation loop）的構(gòu)象改變，隨后蛋白激酶活性增加，從而增強(qiáng)了植物的耐寒能力。

離子/分子流實(shí)驗(yàn)處理方法

通過(guò)非損傷微測(cè)技術(shù)（NMT）檢測(cè)低溫脅迫下的Ca²⁺流速。野生型水稻ZH10根系細(xì)胞外的Ca²⁺在低溫刺激下有一個(gè)震蕩的負(fù)峰，而OsCIPK7過(guò)表達(dá)株系的峰值大于ZH10（圖1G, I）。oscipk7-2突變體表現(xiàn)出比野生型和oscipk7-1更強(qiáng)的Ca²⁺內(nèi)流峰，這與耐寒表型一致（圖1H, I）。這些結(jié)果表明，oscipk7-2突變體的耐寒表型的增強(qiáng)與Ca²⁺內(nèi)流能力增強(qiáng)有關(guān)。

圖1. 在不同遺傳背景下水稻根部Ca²⁺對(duì)低溫脅迫響應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化。負(fù)值代表Ca²⁺吸收。