生命科学学院葛晓春教授课题组 揭示水稻中新ABA转运蛋白的转录调控机制
近日，生命科学学院葛晓春教授课题组在水稻中发现了一种新的ABA转运蛋白，并揭示了该转运蛋白的转录调控机制，为了解水稻应对干旱胁迫的机制提供了新的线索。4月30日，研究成果以
“The AWPM-19 Family Protein OsPM1 Mediates Abscisic Acid Influx and Drought Response in Rice”为题在线发表于《植物细胞》（ Plant Cell ）。
ABA转运蛋白应对干旱胁迫的转录调控机制示意图
脱落酸（ABA）是重要的植物激素分子，其pKa值在4.7左右。在正常生长条件下，只有不到一半的ABA可以通过自由扩散的方式进行跨膜运输；在干旱等逆境胁迫下，细胞外和木质部液发生碱化，pH值上升到7.0左右，99%以上的ABA会发生解离，变成带电荷的ABA-，ABA转运蛋白对于ABA信号在体内的运输和扩散至关重要。目前，研究界已有多个ABA转运蛋白在拟南芥中被克隆，其中大部分属于ABC转运蛋白家族。
葛晓春教授课题组首次在水稻中发现了一个不同以往报道的ABA转运蛋白OsPM1, 它属于AWPM-19家族成员，在膜上能以多聚体的形式存在。研究人员发现，OsPM1对干旱和ABA处理响应非常迅速，通过表达可以增强植物的抗旱性及种子萌发对ABA的敏感性，而RNAi和KO株系则表现相反。OsPM1影响了水稻在干旱胁迫下气孔的响应性以及ABA信号传递过程。体外及体内实验均表明OsPM1可以向细胞内转运ABA，且ABA的生理活性形式（+）ABA是其底物。
进一步深入研究OsPM1的转录调控机制发现，干旱胁迫信号途径的主要转录因子OsbZIP46结合在OsPM1的启动子上，调控其在干旱胁迫下的表达。该研究系统地揭示了OsPM1的功能及调控机制，同时也表明“胁迫激素”ABA在体内的跨膜运输可能与生长素类似，存在多种结构不同的膜转运载体。
复旦大学生命科学学院葛晓春教授为本文的通讯作者，复旦大学生命科学学院博士研究生姚玲娅为本文的第一作者。相关研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部973项目和转基因专项的资助。