陕西
植物感应干旱信号的机制
于波，秦晓惠，赵杨
DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0763
干旱、盐害、低温等非生物逆境导致渗透胁迫，严重影响植物的生长发育，是我国农作物减产的主要因素。大陆季风气候导致我国水旱灾害频繁，且我国淡水资源极为匮乏，人均占有水量约为世界人均水平的1/4。因此，提高植物的干旱耐受能力和植物水分利用效率，是农业可持续发展的必然选择。
干旱导致渗透胁迫，是造成作物减产的主要自然灾害。自达尔文时代，科学家开始探索植物感知和应答干旱胁迫的机制。现已阐明胁迫激素脱落酸信号途径，并逐步获得植物感知干旱和渗透胁迫的一些线索。虽然近年来植物干旱胁迫应答的分子机制研究取得了诸多进展，但距离解决植物抗旱问题仍有距离。
近日，《生物技术通报》在线发表了题为《植物感应干旱信号的机制》的综述 。 本文总结了近年来干旱和渗透信号在植物中感知和传导的研究进展，对干旱胁迫可能的输入信号以及植物潜在的感知方式进行阐述，并提出了干旱胁迫信号研究中尚需解决的核心科学问题，期望为解析植物干旱信号感知和作物抗逆遗传改良提供线索。
本文将在《生物技术通报》2023年11期胁迫生物技术专刊出版，欢迎阅读！
→点此进入知网
本文主要包括以下几部分内容：
1 植物干旱应答研究的三个层次
2 渗透胁迫介导的细胞水平的生物物理变化
3 植物对渗透信号的感受机制
3.1 细胞壁相关信号的感知
3.2 质膜张力信号的感知
3.3 大分子凝聚信号的感知
3.4 组氨酸激酶相关信号
3.5 MIZ1与避渗性
4 渗透信号的上游传导机制
4.1 质膜相关信号传导
4.2 RAF-SnRK2级联信号通路
5 ABA核心信号途径
6展望
近年来渗透信号感知和上游信号转导取得较多进展，鉴定到若干重要的信号元件。然而，这些元件感知或者传导渗透信号的机制尚待进一步研究，部分元件介导的下游应答和生物学意义仍待商榷，信号元件之间的关系尚不清楚。后续的研究需要解决以下六个核心问题：（1）渗透胁迫介导的何种生物物理变化可以作为信号输入？（2）如何鉴定主效的渗透感受器并阐明其调控机制？（3）已报道的信号元件响应何种信号，具体介导哪些胁迫应答？（4）渗透胁迫下Ca 2+ 信号如何编码和解码？（5）渗透信号如何解除PP2C或者其他负调控因子对RAF和SnRK2的抑制？（6）渗透信号如何激活RAF激酶？
另一方面，渗透和ABA信号在增强植物抗逆性的同时，严重抑制了植物的生长和发育，其核心问题在于大部分的抗逆策略属于“节流”策略。如何发掘胁迫下的“开源”策略并解析其机制，例如根系生长调控、蔗糖转运调控、C4途径等，并将其应用于作物抗逆遗传改良，将是植物逆境生物学和作物育种领域亟待解决的核心科学问题。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
