盐胁迫信号通路（西北农林秦涛组揭示盐胁迫信号通路与微管之间的直接联系）

盐胁迫是影响植物生长发育的主要非生物胁迫之一。盐胁迫条件下，植物细胞中的周质微管会经历双相重组，包括快速微管解聚及随后的新微管组织的聚合，这个双相过程对植物在高盐度条件下的生存至关重要。微管相关蛋白（Microtubule-associated protein）调控微管的动态变化、稳定性等，是微管骨架的关键调节分子，是调控植物盐胁迫适应性的重要因子之一。近年来，越来越多微管相关蛋白上游信号或调控因子被发现。然而，盐胁迫信号通路（尤其是核心信号通路）与微管之间的直接联系尚不清楚。MDP25（MICROTUBULE-DESTABILIZING PROTEIN 25）是一个具有Ca2 结合活性的微管去稳定蛋白，能够响应Ca2 浓度变化并调节微管骨架。

JIPB近日在线发表了西北农林科技大学草业与草原学院秦涛课题组题为“MDP25 Mediates the Fine-tuning of Microtubule Reorganization in Response to Salt Stress”（https://doi.org/10.1111/j‍ipb.13264）的研究论文。该研究发现，在盐胁迫下MDP25通过改变其亚细胞定位来解码Ca2 信号，进而通过影响单根微管正负两端的动态不稳定性来调节微管重组，影响植物幼苗对盐胁迫的适应性。

秦涛课题组研究发现，MDP25是盐胁迫信号通路和微管组织之间的一个桥梁。在盐胁迫下，盐胁迫信号通路关键信号因子--胞质Ca2 浓度的升高，能够促进MDP25从质膜分离并进入细胞质。与Ca2 结合的MDP25的微管去稳定活性显著增加，从而影响微管正负两端的动态不稳定性（如灾变和解救频率、解聚速率等），调控盐胁迫条件下周质微管的双相重组，影响植物幼苗对盐胁迫的适应性。降低MDP25的表达水平能够延迟微管的解聚，但促进随后的重组过程，且有利于维持长期盐胁迫条件下微管的完整性，提高拟南芥幼苗盐胁迫下的存活率。因此，该研究揭示了一种机制，即MDP25解码盐胁迫信号通路的Ca2 信号，并通过影响正负两端单个微管的动力学参数变化来调节盐胁迫条件下的微管组织。

MDP25调控植物盐胁迫适应性的分子机制

MDP25调节盐胁迫下微管的双相重组（图A和 B）；MDP25影响的植物对盐胁迫的适应性（图C）；盐胁迫下MDP25调节微管的功能模型（图D）

秦涛课题组近年来主要从事植物抗旱耐盐基因的挖掘与黑麦草抗逆性改良研究工作，通过挖掘抗逆基因，发现了一系列调控植物抗逆性的新基因，如：通过调控ABA信号转导影响植物抗旱性的基因LOT1（Qin et al., Molecular Plant, 2019），以及不依赖于ABA调控植物抗旱耐盐性的基因DRIR（Qin et al., Plant Physiology, 2017）。这篇论文进一步揭示了不依赖于ABA，细胞骨架参与的调控植物盐胁迫适应性的分子机制，为完善不依赖于ABA的盐胁迫信号转导通路提供了依据。研究得到了海外青年人才计划及西北农林科技大学启动经费的资助。

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