玉米研究所在玉米耐旱性研究中取得进展

玉米作为我国乃至全世界种植面积最广的粮食作物和饲用作物，需求量逐年上升。干旱是导致玉米产量减少的主要自然灾害之一。因此，解析植物响应干旱的分子机制至关重要。

近日，四川农业大学玉米研究所在国际学术期刊Frontiers in Plant Science (中科院二区TOP期刊，IF=5.753）在线发表了题为“ZmPP2C26Alternative Splicing Variants Negatively Regulate Drought Tolerance in Maize”的研究论文。该研究揭示了ZmPP2C26通过可变剪接并参与MAPK信号转导途径负调控玉米耐旱性的分子机制。作者对ZmPP2C26基因进行克隆时，发现其发生可变剪接产生2个转录本ZmPP2C26L/ZmPP2C26S。通过酵母双杂交实验筛选到ZmPP2C26的两个互作蛋白ZmMAPK3和ZmMAPK7，其中ZmPP2C26L与ZmMAPK3和ZmMAPK7均互作，而ZmPP2C26S仅与ZmMAPK3互作。体外磷酸化实验发现，ZmPP2C26L/ZmPP2C26S通过去磷酸化ZmMAPK3/7使其激酶活性降低。

图1. The interaction between ZmPP2C26L/ZmPP2C26S and ZmMAPK3/ZmMAPK7.

(A) Y2H assay. (B) GST pull-down assay. (C) BiFC assay

图2. ZmPP2C26L/ZmPP2C26S dephosphorylation ZmMAPK3/7in vitro.

此外，过表达ZmPP2C26L/ZmPP2C26S株系较野生型植株对干旱胁迫更敏感，且OE-ZmPP2C26S植株较ZmPP2C26L植株更为敏感。相反，玉米zmpp2c26突变体较野生型有更强的耐旱性。

图3. Phenotype ofzmpp2c26mutant

综上所述，本研究鉴定了一个2C型蛋白磷酸酶基因ZmPP2C26，由于可变剪接产生两个转录本，两个转录本协同作用，通过去磷酸化降低ZmMAPK3和ZmMAPK7的激酶活性从而负调控植物耐旱性，为PP2C响应非生物胁迫提供了新见解。

 四川农业大学玉米研究所博士研究生路风中为本文第一作者，李晚忱教授和硕士研究生彭亚林为共同第一作者，付凤玲教授和于好强副教授为本文通讯作者。该研究得到了四川省科技厅应用基础重点项目（2020YJ0353）、省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室开放课题项目（SKL2021KF09）及成都市科技局重点研发项目（2021-YF05-02024-SN）的支持。

原文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.851531/full