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2021年6月15日，Journal of Experimental Botany在线发表了华中农业大学植物科学技术学院谢国生教授课题组完成的题为“The CaM1-Associated CCaMK-MKK1/6 cascade positively affects the lateral root growth through auxin signaling under salt stress in rice”的研究论文，广西大学农学院王令强教授为共同通讯作者。该研究发现水稻OsCCaMK作为钙调素OsCaM1靶标，以Ca2+/CaM依赖性方式与OsMKK1和OsMKK6互作形成级联，并通过生长素信号调控盐胁迫下侧根的生长。
Ca2+/CaM依赖性蛋白激酶（CcaMKs）和MAPKKs是调控植物盐胁迫响应的两种激酶。然而，目前尚不清楚它们如何协同影响盐胁迫下的侧根生长。
为建立水稻OsCaM1、OsCCaMK和OsMAPKKs之间的联系，作者通过生化、生理和分子遗传学实验进行综合分析。结果显示，OsCCaMK是OsCaM1的靶标，OsCaM1两个保守磷酸化位点（S102和T118）影响体外Ca2+结合能力和体内OsCCaMK的激酶活性。OsCCaMK以Ca2+/CaM依赖性方式与OsMKK1和OsMKK6特异性互作。体外激酶和体内双荧光素酶测定显示OsCCaMK磷酸化OsMKK6，而OsMKK1磷酸化OsCCaMK。与此结果相一致的是，在烟草瞬时表达系统中OsCCaMK能够激活OsMKK6，而OsMKK1负责激活OsCCaMK。
OsCaM1-1过表达和反义RNA抑制表达转基因水稻植株，以及CRISPR/Cas9介导的OsMKK1、OsMKK6和OsMKK1/6基因突变植株在盐胁迫下的表型鉴定表明，OsCaM1-1、OsMKK1和OsMKK6具有提高盐胁迫下根的生长素含量和侧根生长的能力（图1）。另检测发现，OsCaM1-1、OsMKK1和OsMKK6调控盐胁迫下水稻根中该级联、盐胁迫相关和侧根生长相关生长素信号转导基因的转录水平。
图1. OsMMK1、OsMKK6和OsMKK1/6敲除转基因水稻株系在盐胁迫下的表型分析
本研究首次揭示了水稻中Ca2+/OsCaM1和MAPK途径之间存在串扰，OsCaM1相关的OsCCaMK-OsMKK1/6级联在水稻根部生长素信号募集方面发挥关键作用，以正调控盐胁迫下水稻幼苗侧根的生长。该项研究得到了国家自然科学基金和广西自然科学基金的资助与支持。
图2. OsCaM1相关的OsCCaMK-OsMKK1/6级联调控盐胁迫下侧根生长的工作模型
来源：植物生物学
原文链接：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5NTk2MTcyOA==&mid=2247497938&idx=1&sn=14ae9de20f606c5aed6eb230cc9ea0b2
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