近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所萬(wàn)建民院士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)耐高溫的關(guān)鍵基因，該基因編碼精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶，該轉(zhuǎn)移酶通過(guò)甲基化茉莉酸信號(hào)抑制子來(lái)調(diào)節(jié)茉莉酸信號(hào)強(qiáng)度，進(jìn)而維持水稻小穗在高溫等惡劣環(huán)境下的正常發(fā)育。相關(guān)研究成果發(fā)表在《分子植物（Molecular Plant）》上。
茉莉酸信號(hào)和精氨酸甲基化修飾在植物生長(zhǎng)發(fā)育和逆境防御中起著關(guān)鍵作用。然而，精氨酸甲基化修飾在茉莉酸信號(hào)途徑中所起的作用及其對(duì)小穗發(fā)育影響的分子機(jī)制尚不清楚。
該研究鑒定了兩個(gè)精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶功能缺失突變體，發(fā)現(xiàn)該轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的茉莉酸信號(hào)抑制子精氨酸甲基化可以作為茉莉酸信號(hào)通路的分子開(kāi)關(guān)，隨溫度變化有節(jié)律地調(diào)節(jié)茉莉酸信號(hào)傳遞強(qiáng)度來(lái)維持水稻小穗在高溫等惡劣環(huán)境下的正常發(fā)育。該研究還發(fā)現(xiàn)茉莉酸通過(guò)其信號(hào)途徑的關(guān)鍵調(diào)控因子來(lái)降低精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)，從而負(fù)反饋調(diào)節(jié)自身信號(hào)強(qiáng)度。該研究建立了精氨酸甲基化通過(guò)茉莉酸信號(hào)通路調(diào)控小穗在高溫條件下正常發(fā)育的分子機(jī)制，為培育耐高溫水稻新品種提供了基因資源和理論指導(dǎo)。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。（通訊員 田浩園）
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.molp.2024.04.014
