耐鹽植物如何耐鹽？科學(xué)家找到“幕后推手”

　　在鹽漬化土壤中，為何有的植物耐鹽而其它植物卻不能？?jì)荣|(zhì)網(wǎng)成為植物耐鹽與否的關(guān)鍵因素，但內質(zhì)網(wǎng)如何產(chǎn)生作用？長(cháng)期以來(lái)，科學(xué)界未有定論。近日，國際植物領(lǐng)域著(zhù)名期刊《植物生理學(xué)》（Plant Physiology）雜志在線(xiàn)發(fā)表了由山東農業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄭成超教授和黃金光副教授課題組的最新成果，該研究發(fā)現擬南芥鹽敏感突變體ses1是內質(zhì)網(wǎng)的“幕后推手”，推動(dòng)著(zhù)“耐鹽植物”成為耐鹽植物。

　　土壤鹽漬化嚴重影響植物的生長(cháng)，不幸的是全球約20%的耕地及將近一半的灌溉土地受到鹽脅迫危害。如何利用鹽漬化土壤、培育耐鹽新作物成為全球性問(wèn)題。先期科學(xué)家發(fā)現，植物內質(zhì)網(wǎng)在應對鹽脅迫信號轉導及整合方面發(fā)揮重要作用，但鹽脅迫與內質(zhì)網(wǎng)脅迫之間的調控關(guān)系仍不清楚。山東農大的課題組通過(guò)正向遺傳學(xué)，篩選并鑒定了擬南芥鹽敏感突變體ses1，該突變體中蛋白質(zhì)的正確折疊受到影響，導致錯誤折疊和未折疊蛋白大量聚集在內質(zhì)網(wǎng)。錯誤折疊和未折疊蛋白對細胞產(chǎn)生嚴重的毒害作用，為維持生存，細胞會(huì )啟動(dòng)內質(zhì)網(wǎng)脅迫應答機制，以減輕內質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)折疊的負荷，從而達到緩解脅迫、保護細胞的目的。

　　本研究發(fā)現，SES1編碼一個(gè)定位于內質(zhì)網(wǎng)的分子伴侶蛋白，能幫助內質(zhì)網(wǎng)中的蛋白質(zhì)進(jìn)行正確折疊。同時(shí)，內質(zhì)網(wǎng)脅迫感知蛋白bZIP17轉錄因子能夠通過(guò)直接結合SES1啟動(dòng)子中的ERSEL順式元件，激活其表達。因此，SES1通過(guò)緩解鹽害造成的內質(zhì)網(wǎng)脅迫，從而增強植物的鹽脅迫抗性。該研究提供了植物對鹽脅迫響應和內質(zhì)網(wǎng)穩態(tài)之間的新見(jiàn)解，同時(shí)揭示了SES1調節植物抗鹽的分子機制，為在更大范圍內培育耐鹽新作物提供了重要理論支撐。