植物耐盐机制揭示

  土壤盐渍化严重影响植物的生长，不幸的是全球约20%的耕地及将近一半的灌溉土地受到盐胁迫危害。如何利用盐渍化土壤培育耐盐新作物，成为全球性问题。先期科学家发现，植物内质网在应对盐胁迫信号转导及整合方面发挥重要作用，但盐胁迫与内质网胁迫之间的调控关系仍不清楚。山东农大的课题组通过正向遗传学，筛选并鉴定了拟南芥盐敏感突变体SES1，该突变体中蛋白质的正确折叠受到影响，导致错误折叠和未折叠蛋白大量聚集在内质网。错误折叠和未折叠蛋白对细胞产生严重的毒害作用，为维持生存，细胞会启动内质网胁迫应答机制，以减轻内质网中蛋白质折叠的负荷，从而达到缓解胁迫、保护细胞的目的。

  本研究发现，SES1编码一个定位于内质网的分子伴侣蛋白，能帮助内质网中的蛋白质进行正确折叠。同时，内质网胁迫感知蛋白bZIP17转录因子能够通过直接结合SES1启动子中的ERSEL顺式元件，激活其表达。因此，SES1通过缓解盐害造成的内质网胁迫，从而增强植物的盐胁迫抗性。该研究提供了植物对盐胁迫响应和内质网稳态之间的新见解，同时揭示了SES1调节植物抗盐的分子机制，为在更大范围内培育耐盐新作物提供了重要理论支撑。