受体样激酶OsSRK和潜在配体OsTDL1B在调控水稻中镉积累与耐受性中的作用

《Plant, Cell & Environment》：Regulation of Cadmium Accumulation and Tolerance by Receptor-Like Kinase OsSRK and Putative Ligand OsTDL1B in Rice

　　水稻镉胁迫响应受体激酶OsSRK与其配体OsTDL1B的互作机制研究显示，OsSRK过表达降低镉积累及毒害症状，而沉默或突变则加剧镉毒害。转录组和蛋白质组分析证实OsSRK通过调控镉积累及氧化应激相关基因起关键作用。

　　

摘要

镉（Cd）是一种有毒金属，会在植物体内积累并抑制其生长，同时进入食物链从而危害人体健康。尽管关于植物对镉的积累和耐受性的研究已经非常广泛，但其调控机制仍不甚明了。在本研究中，我们发现了一种应激响应的受体样激酶（OsSRK），该激酶参与了水稻对镉的积累和耐受性过程。实验结果表明，OsSRK的表达在镉处理后显著增强。当OsSRK过表达时，水稻体内的镉积累量减少；而当其表达被抑制或发生突变时，镉积累量增加，并且叶片会出现黄化现象。OsSRK与MULTIPLE SPOROCYTE 1（MSP1）具有密切的同源性，后者通过其TAPETUM DETERMINANT1（TPD1）样配体（OsTDL1A）来调控孢子体的形成。在酵母和植物细胞中，OsSRK均能与OsTDL1B（OsTDL1A的同源物）相互作用。与OsSRK类似，OsTDL1B的表达也会在镉处理后增强，而OsTDL1B的突变会加剧水稻体内的镉积累及镉引起的症状。这些结果强烈表明，OsTDL1B在镉胁迫信号传导中作为OsSRK受体激酶的配体发挥作用。通过比较转录组学和蛋白质组学分析，我们证实OsSRK通过调控与镉积累和氧化应激相关的基因，在水稻对镉的积累和耐受性中起着关键作用。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在本文的补充材料中找到。