水稻葉片中ABA誘導H2O2產生活化OsDMI3的機理研究

《水稻葉片中ABA誘導H2O2產生活化OsDMI3的機理研究》是倪嵐為項目負責人，南京農業大學為依託單位的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：水稻葉片中ABA誘導H2O2產生活化OsDMI3的機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：倪嵐
• 依託單位：南京農業大學

項目摘要

申請人先前的研究顯示，ABA能夠誘導水稻葉片OsDMI3活化，且H2O2、Ca2+以及CaM是必需的。然而，ABA誘導H2O2產生活化OsDMI3的機理尚有待闡明。本項目擬在前期工作的基礎上，一方面調查H2O2抑制OsPP45與OsDMI3互作的機制，同時明確H2O2能否直接活化OsDMI3；另一方面調查H2O2調控的Ca2+、CaM在ABA誘導的OsDMI3活化中的作用；最後研究Ca2+/CaM活化從OsPP45抑制中釋放的OsDMI3的機理，從而闡明ABA誘導OsDMI3活化的分子機制。這一研究的開展有助於人們對CCaMK參與植物抗逆反應作用機制的認識，為利用分子生物學手段提高作物的耐逆性提供重要的理論基礎。

結題摘要

本項目在前期工作的基礎上調查了水稻葉片中ABA產生H2O2活化OsDMI3的機理研究，主要研究結果如下：（1）調查了水稻葉片中ABA通過H2O2抑制OsDMI3與OsPP45的互作的機制。前期研究發現水稻葉片中OsDMI3與OsPP45相互作用。本項目發現ABA通過產生H2O2氧化OsPP45的Cys350和Cys428位點使其形成分子間二聚體，進而抑制OsPP45的活性來解除OsDMI3與OsPP45的相互作用。同時明確了ABA和H2O2都不能直接活OsDMI3。（2）調查了H2O2調控的Ca2+、CaM在ABA誘導的OsDMI3活化中的作用。調查發現OsPP45作用於OsDMI3的CaM結合區域，抑制OsDMI3與CaM結合而抑制其活性。（3）研究了Ca2+/CaM活化從OsPP45抑制中釋放的OsDMI3的機理。明確了ABA能通過抑制OsPP45的活性釋放OsDMI3，使OsDMI3的T263位點自磷酸化。自磷酸化的OsDMI3結合H2O2活化的CaM從而磷酸化下游底物，傳遞ABA反應。（4）調查了水稻葉片中OsLEA5在增強水稻耐逆性中的作用。（5）分析了水稻葉片中OsMPK1作用BIP130上游調控ABA誘導的抗氧化途徑的機理。本項目已在Plant Cell、Plant Cell Physiol等刊物上發表論文3篇，另有1篇論文待發表。這些研究結果不僅加深了我們對ABA信號轉導機理的認識，而且對於進一步利用分子手段提高農作物的抗逆性具有重要的指導意義。