责编 | 王一
干旱是影响大豆产量的重要非生物胁迫因素。干旱胁迫显著促进活性氧 (ROS) 的形成。维持ROS含量使其保持低于细胞毒性水平是植物正常生长过程所必需的条件。目前，大多数已知的ROS清除系统是在细胞质中，其在细胞核中的调控机制仍不十分清楚。
近日，中国农业科学院作物科学研究所作物基因与分子设计中心马有志课题组在The Plant Journal上在线发表了题为Nuclear transport factor GmNTF2B-1 enhances soybean drought tolerance by interacting with oxidoreductase GmOXR17 to reduce ROS content的研究论文，揭示了大豆核运输因子GmNTF2B-1介导的大豆抗旱分子机制。
GmNTF2B-1是核运输因子2 （NTF2） 家族第IV组的成员。它的表达局限于根部，会受到干旱的诱导。该研究发现，GmNTF2B-1的过表达可以通过影响植物体内ROS含量来提高转基因大豆对干旱的耐受性。通过蛋白相互作用分析，该研究发现了一个氧化还原酶GmOXR17可能与GmNTF2B-1存在相互作用。通过酵母双杂交 (Y2H) ，共免疫沉淀 (Co-IP) 和双分子荧光互补 (BiFC) 等生化实验，验证了GmNTF2B-1与GmOXR17的互作关系。
过表达GmOXR17的转基因大豆与过表达GmNTF2B-1的类似，都拥有良好的抗旱性。 进一步 发现，正常条件下GmNTF2B-1在细胞质和细胞核中均有表达。干旱胁迫下，GmOXR17从细胞质转移到细胞核。过表达GmNTF2B-1转基因大豆中GmOXR17的核输入增强。同时，通过使用多种ROS可视化方法，发现过表达GmNTF2B-1和GmOXR17的材料中细胞核H 2 O 2 含量和氧化水平显著降低。
综上所述，GmNTF2B-1与GmOXR17的相互作用可能增强了GmOXR17核输入，从而增强核内ROS清除能力，提高了大豆对干旱的耐受性。
图1 . GmNTF2B-1 的作用模式图
吉林农业大学生命科学学院博士研究生陈凯、西北农林科技大学已毕业博士研究生苏晨、中国农业科学院作物科学研究所博士后唐文思为该论文的第一作者，中国农业科学院作物科学研究所的马有志研究员、陈明研究员以及海南大学热带作物学院的李海燕教授为该论文的通讯作者。中国农业科学院作物科学研究所的邱丽娟研究员提供了大豆实验材料和转基因技术支持。该研究得到了国家重点研发计划和农业科技创新工程有关项目的资助。
据悉，马有志课题组近年来在小麦抗逆研究领域取得了一系列成果，发表在了Molecular plant （Xu, et al. 2017） ，Plant Physiology (Cui, et al. 2019) ，JXB (Zhou, et al. 2020) 。该课题组常年招收博士研究生和客座研究生，欢迎有志青年报考和来信交流。邮箱地址：chenming02@caas.cn （代收） 。
论文链接：
https://doi.org/10.1111/tpj.15319
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