Plant Science:钙依赖的OsANN10是水稻渗透胁迫耐性的负调控蛋白| NMT干旱胁迫创新科研平台

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

        NMT作为生命科学关键核心技术,是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年,NMT已扎根中国15年。2020年,中国NMT销往瑞士苏黎世大学,正式打开欧洲市场。

 

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基本信息

主题:钙依赖的OsANN10是水稻渗透胁迫耐性的负调控蛋白

期刊:Plant Science 

研究使用平台:NMT干旱胁迫创新科研平台

标题:A calcium-dependent lipid binding protein, OsANN10, is a negative regulator of osmotic stress tolerance in rice

作者:河北师范大学朱正歌、高书新

 

检测离子/分子指标

Ca2+

 

检测样品

水稻胚芽鞘尖端

 

中文摘要(谷歌机翻)

        膜联蛋白是植物中的一个多基因家族,对植物生长和胁迫响应至关重要。最近的研究表明膜联蛋白在非生物应激反应中具有积极作用。 有趣的是,我们发现了水稻中的膜联蛋白基因OsANN10,该植物对渗透胁迫的反应呈负调控。 降低OsANN10可以通过增加过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性来显着降低 H2O2的含量,从而进一步减少稻叶的氧化损伤,这表明OsANN10的负调节作用是通过在渗透压下清除ROS保护细胞膜免受氧化损伤。

 

离子/分子流实验处理方法

        3天龄水稻幼苗(WT和RNAi株系)用20% PEG6000处理3h。

 

离子/分子流结果

        结果表明,WT显示出Ca2+外排趋势,平均速率为20.9 pmol/cm/s,而RNAi株系(R1,R2)显示出Ca2+内流的状态。R1和R2的平均流速分别为26.6 pmol/cm/s和17.4 pmol/cm/s(图1A, B)。加入PEG后,所有植株的净Ca2+内流量均显示瞬时增加,然后恢复稳定状态。我们发现,PEG处理后4分钟内,WT的Ca2+外排显着增加,平均流速为16.5 pmol/cm/s。但是,在RNAi株系中,Ca2+仍处于内流状态,与处理前相比,相对内流速率降低。此外,两个RNAi株系的平均流入量分别为10.6 pmol/cm/s和5.1 pmol/cm/s (图1C, D), 这表明敲除OsANN10可能会增强水稻中Ca2+的流入。

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 图1

其它实验结果

    • OsANN10在所有检测组织中均有表达,叶片中表达量最高。

    • OsANN10可能参与了对PEG的响应。

    • OsANN10-GFP主要定位于质膜和细胞外周,少量存在于细胞质中,而GFP信号则广泛分布于35S::GFP系细胞中。

    • OsANN10是一种对渗透胁迫耐受性的负调节因子。

    • 敲除OsANN10可以激活ROS清除系统,从而提高对渗透胁迫的耐受性。

    • OsANN10调节气孔开度。

    • OsANN10可能以依赖于Ca2+存在的方式与磷脂结合。

    • 在290nm激发下,OsANN10-GST在360nm处达到最大荧光强度7684(A.U.)。

 

结论

        OsANN10是水稻耐渗透胁迫的负调节因子,敲除OsANN10可提高ROS清除剂活性,降低渗透胁迫对细胞的损伤。由于OsANN10以Ca2+依赖的方式与磷脂结合,该蛋白可能通过影响Ca2+转运来调节应激反应。然而,有关OsANN10如何调节应激反应及其Ca2+依赖性磷脂活性如何影响其功能的潜在机制尚需进一步研究。

 

离子流实验使用的测试液

0.1mM CaCl2, 0.1mM KCl, pH 6.0

 

文章原文:https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2020.110420

 

关键词:膜联蛋白,Ca2+结合活性,渗透压,水稻

 

 

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