我院水稻科技创新团队成员刘娟副教授在中科院二区期刊《Agronomy》上发表了题为“OsVPS16 Deficiency Enhances Salinity Tolerance in Rice by Regulating Ion Homeostasis, Antioxidant Activity, and Stress-Responsive Gene Expressiona”的研究论文揭示一个新的水稻盐胁迫响应基因功能。

土壤盐渍化已成为全球农业生产力的重大威胁。水稻幼苗期对盐胁迫尤为敏感，然而其响应盐胁迫的分子机制尚未完全阐明。本研究通过表征一个水稻转移DNA（T-DNA）插入突变体株系OsVPS16，解析了该基因在盐胁迫耐受中的功能。实时定量PCR（RT-qPCR）分析表明，盐胁迫抑制OsVPS16的表达，而vps16突变体中该基因表达水平可忽略不计。表型分析显示，OsVPS16功能缺失能促进初生根伸长、提高存活率，从而增强盐胁迫耐受性。在盐胁迫条件下，与野生型（DJ）相比，vps16突变体地上部积累更少的Na+和更多的K+。此外，突变体表现出丙二醛（MDA）含量降低，超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性增强。转录组分析鉴定出盐胁迫下vps16与DJ根系间存在1236个差异表达基因（DEGs）。功能富集分析表明，这些DEGs主要富集于蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性、Ca²⁺信号通路和MAPK信号通路。值得注意的是，关键蛋白激酶（OsSRK1、OsCDPK21）和转录因子（OsNAC45）的上调表达，可能是OsVPS16突变介导盐胁迫耐受性的重要机制。综合生理学和分子生物学分析表明，OsVPS16功能缺失通过多重机制提高水稻耐盐性，包括调控K⁺/Na⁺稳态、调节抗氧化酶活性以及重编程胁迫响应基因的转录。本研究不仅揭示了一个新的水稻盐胁迫响应基因的功能，也为通过分子育种培育耐盐水稻品种提供了宝贵的遗传资源。

我院水稻科技创新团队成员刘娟副教授为论文第一作者，季新副教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学青年基金、河南省科技攻关项目、河南省国际科技合作培养项目等资助。（撰稿/摄影 刘娟）

编审/张方梅 审核/刘合满 终审/陈利军