【成果回顾】种康院士：NMT发现冷胁迫下CIPK7点突变水稻根吸Ca

基本信息

主题：NMT发现冷胁迫下CIPK7点突变水稻根吸Ca²⁺增强 为CIPKs调控水稻耐寒机制的研究提供关键证据

期刊：Journal of Integrative Plant Biology

影响因子：3.129

研究使用平台：NMT温度胁迫创新平台

标题：OsCIPK7 point-mutation leads to conformation and kinase-activity change for sensing cold response

作者：中科院植物所种康、张大健、郭晓玉

检测离子/分子指标

Ca²⁺

检测样品

水稻根分生区

钙调磷酸酶B样相互作用蛋白激酶（CIPKs）在环境胁迫下可以发挥重要作用。然而，CIPKs如何在分子结构构象水平上感知胁迫却知之甚少。通过TILLING程序获得的一个在激酶结构域有点突变的OsCIPK7突变体，其表现出较强的耐寒性，可用于分子育种。研究发现OsCIPK7的点突变导致激酶结构域激活环（activation loop）的构象改变，随后蛋白激酶活性增加，从而增强了植物的耐寒能力。

离子/分子流实验处理方法

通过非损伤微测技术（NMT）检测低温胁迫下的Ca²⁺流速。野生型水稻ZH10根系细胞外的Ca²⁺在低温刺激下有一个震荡的负峰，而OsCIPK7过表达株系的峰值大于ZH10（图1G, I）。oscipk7-2突变体表现出比野生型和oscipk7-1更强的Ca²⁺内流峰，这与耐寒表型一致（图1H, I）。这些结果表明，oscipk7-2突变体的耐寒表型的增强与Ca²⁺内流能力增强有关。

图1. 在不同遗传背景下水稻根部Ca²⁺对低温胁迫响应的动态变化。负值代表Ca²⁺吸收。