我所功能基因开发团队与科大合作揭示了OsbZIP27-OsHUB1/2调控水稻干旱耐受机制

水稻是我国主要口粮作物，但是水资源的地理分布不均匀以及近年来极端高温干旱天气频发，严重制约了我国水稻安全生产。因此，需要培育耐受干旱的水稻新品种来解决这一问题，而耐旱基因资源的挖掘与机制的解析为培育水稻抗旱新品种提供了重要的基因资源和育种思路。

2024年12月4日，Journal of Genetics and Genomics(IF=6.6，中科院二区)在线发表题为“OsbZIP27 coordinates with OsHUB1 and OsHUB2 to modulate drought tolerance in rice”的研究论文。该研究揭示了转录因子OsbZIP27蛋白协同组蛋白H2B单泛素化修饰因子OsHUB1/2调控水稻干旱耐受的分子机制，为培育耐旱水稻品种提供基因资源和育种思路。

水稻OsHUB1/2基因编码含有Ring结构域的蛋白，参与组蛋白H2B单泛素化(H2Bub)修饰。该研究发现，OsHUB1/2功能缺失的水稻表现出干旱胁迫敏感表型，而过表达OsHUB2的水稻则表现出干旱耐受表型。通过酵母双杂交实验，筛选到转录因子OsbZIP27与OsHUB1/2存在相互作用。进一步研究发现，与OsHUB1/2类似，OsbZIP27功能缺失的水稻也表现出对干旱胁迫敏感的表型。转录组测序分析、EMSA以及ChiP-PCR实验证明，OsbZIP27可以招募OsHUB1/2至下游响应干旱的钾离子转运蛋白编码基因OsHAK1和1,3-β-葡聚糖酶编码基因OsGLN1的启动子，并完成H2Bub修饰，进而激活OsHAK1和OsGLN1的表达，促进水稻对干旱的耐受。

综上所述，该研究揭示了转录因子OsbZIP27协同组蛋白修饰因子OsHUB1/2激活钾离子转运和干旱响应基因表达，进而调控水稻干旱耐受，为耐旱优质水稻品种改良提供了思路和优异的基因资源。

我所功能基因开发团队在站博士后徐遵涛为该论文第一作者，中国科学技术大学丁勇教授为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金委、安徽省重点研发计划和安徽省良种攻关等项目资助。