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近日，华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心在Plant, Cell & Environment在线发表了题为“OsNAL11 and OsBURP12 affect rice seed germination at low temperature”的研究论文，详细解读如下：
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，冷胁迫严重影响水稻的农业生产，深入解析水稻种子在低温胁迫下的调控机制对农业生产有着重要意义。目前关于热休克蛋白和BURP家族蛋白调控种子低温萌发的生理和分子机制鲜有报道。
本研究发现OsNAL11和OsBURP12基因敲除导致水稻种子在低温胁迫下萌发能力差，幼苗生长缓慢。与野生型相比，突变体在低温萌发过程中活性氧清除酶活性显著降低，生理指标发生改变，内源ABA水平显著升高，PG活性显著降低，果胶含量显著升高。这些结果表明OsNAL11和OsBURP12通过影响ROS水平、ABA水平和细胞壁修饰来调控低温胁迫下的种子萌发。通过酵母双杂交、Split-LUC、BiFC和Co-IP分析证实了OsNAL11和OsBURP12之间的相互作用，并进一步确定它们在内质网相互作用。
因此，我们提出了OsNAL11和OsBURP12在种子低温萌发过程中的可能调控机制。我们认为低温胁迫可以诱导OsNAL11和OsBURP12的转录，从而增强OsNAL11和OsBURP12之间的蛋白相互作用。小分子热激蛋白 OsNAL11 作为一种分子伴侣，可以与 OsBURP12 相互作用形成复合物，该复合物可正向调节PG活性，负向调节ABA水平，并可能介导ROS稳态，从而影响水稻种子萌发，OsNAL11-OsBURP12可能是协调脱落酸（ABA）途径和细胞壁修饰途径以调控水稻种子低温萌发的关键模块。本研究为进一步探究水稻种子低温萌发的分子调控机制提供了新思路。
华南农业大学2024级博士研究生刘金朝为该研究第一作者，已毕业硕士生陈思蓉对本研究有同等贡献，肖武名副研究员为该论文通讯作者。该研究得到了广东省基础与应用基础研究基金和国家自然科学基金的支持。
参考文献：
Mao X, Yu H, Xue J, et al. OsRHS negatively regulates rice heat tolerance at the flowering stage by interacting with the hsp protein chsp70‐4[J]. Plant, Cell & Environment, 2024.
Zou Q, Tu R, Wu J, et al. A polygalacturonase gene OsPG1 modulates water homeostasis in rice[J]. The CropJournal, 2024(12): 79-91.
Zhang K, Duan M, Zhang L, et al. Hop1 and hop2 are involved in salt tolerance by facilitating the brassinosteroid-related nucleo-cytoplasmic partitioning of the hsp90-bin2 complex[J]. Plant, Cell & Environment, 2022(45): 3551-3565.
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