日期 2015-03-19 来源：生命科学部 作者：温明章 杜生明 【大 中 小】 【打印】 【关闭】
随着全球气候的变化，低温已经成为经济作物减产的主要因素之一，严重威胁世界粮食安全。所以，研究植物抵抗低温的机制具有重要的理论价值和实际生产指导意义。冷驯化过程是植物抵抗低温的一种有效的保护机制。在这个过程中，低温能迅速诱导CBFs (C-repeat-binding factors) 基因的表达，进而诱导下游COR (cold responsive)基因的表达，合成相关保护性的物质，尽可能保护植物免受低温的伤害。CBF调控网络作为植物响应低温的重要途径备受人们的**************。但是，其上游有哪些组分尤其是蛋白激酶的调控并不清楚。
中国农业大学杨淑华课题组一直致力于植物响应低温的分子机制的研究，并取得了一些重要进展。近日，该课题组报道了蛋白激酶参与植物低温响应答的分子机制，研究成果在Developmental Cell上发表。研究发现，植物激素ABA信号途径中的重要蛋白激酶OST1 (open stomata 1)参与了植物低温应答。通过突变体的筛选发现，OST1基因的缺失导致植物抗低温能力下降，过表达OST1增强植物的抗低温能力；基因表达分析证明OST1调控植物响应低温依赖CBF调控网络。生物化学等证据揭示了OST1介导植物抗低温的分子机制：低温激活OST1的激酶活性，激活状态的OST1通过磷酸化CBF上游组分ICE1 (inducer of CBF expression 1)，进而稳定ICE1蛋白并增强其转录活性；OST1还可以通过与一个E3泛素连接酶HOS1 (high ootic expression 1)互作，干扰HOS1与ICE1的互作，从而保护ICE1免受HOS1的泛素化降解。
该项研究完善了ICE1-CBF低温信号调控网络，也为研究激素和低温信号之间的关系提供了新的思路。该研究得到了国家自然科学基金重点项目 (31330006)、杰青项目 (31225003)和创新群体 (31421062)的资助。
