OsTMS5通过调节水稻（Oryza sativa L.）中的活性氧物种平衡来正向调控盐耐受性

《Plant Growth Regulation》：OsTMS5 positively regulates salt tolerance by modulating reactive oxygen species homeostasis in rice (Oryza sativa L.)

　　

摘要

OsTMS5 基因编码一种 tRNA 环磷酸酶，其突变会导致水稻在低温条件下出现雄性不育。然而，OsTMS5 突变对水稻适应非生物胁迫能力的影响尚不明确。土壤盐碱化是全球水稻生产面临的主要限制因素。本研究通过 CRISPR/Cas9 技术敲除 OsTMS5 基因，发现该突变会破坏活性氧（ROS）的平衡，从而降低水稻的耐盐性。在盐胁迫条件下，OsTMS5 敲除株系产生的 H₂O₂ 和 O₂^? 水平升高，同时抗氧化酶（如 CAT 和 POD）的活性降低。在根部分子组学分析中，一些关键差异表达基因上调，包括参与 ROS 产生的基因（OsRboh）、清除 ROS 的基因（OsPRX）以及信号传导相关基因（MPK/SAPK 激酶）。综合这些结果表明，OsTMS5 敲除株系的盐敏感性是由于 OsRboh 依赖的 ROS 信号传导机制失调所致，而这一机制对于激活水稻的应激响应基因至关重要。我们的发现揭示了 OsTMS5 在耐盐性中的新功能，并为培育耐盐水稻品种提供了重要遗传学依据。