该团队前期研究发现,OsCNGC9可以通过与类受体激酶互作正向调控水稻苗期稻瘟病抗性。在本研究中,该团队发现OsCNGC9 突变体cds1 较野生型对低温胁迫更为敏感。研究表明,OsCNGC9作为一个钙离子通道蛋白,积极调控低温胁迫诱导的胞外钙离子内流、胞内钙离子浓度上升和低温胁迫相关的基因表达。进一步研究发现,一个水稻低温信号转导途径中的关键蛋白激酶OsSAPK8可以与OsCNGC9互作,通过将OsCNGC9磷酸化从而改变它的通道活性。此外,在转录水平上,低温诱导的OsCNGC9 表达依赖于水稻低温胁迫相关的转录因子OsDREB1A。实验证实,OsCNGC9 或OsSAPK8 基因过表达均可以显著提高水稻对低温胁迫的抗性,初步展现了OsCNGC9为中心的信号模块在水稻抗逆遗传改良中的潜在应用价值。


该研究是万建民院士团队在水稻离子通道方面取得的又一重要进展。前期研究相继发表在《细胞研究》《植物细胞》和《公共科学图书馆·遗传学》等杂志上。中国科学院分子植物科学卓越创新中心和清华大学生命科学学院参与了部分研究工作,该研究得到国家重点研发计划、中国农科院科技创新工程和中央公益性科研机构基本科研业务费等项目资助。