2019年11月16日,浙江大学生命科学学院植物生物学研究所刘建祥课题组在Plant Biotechnology Journal(生物科学领域一区)在线发表了题为A membrane-associated NAC transcription factor OsNTL3 is involved in thermotolerance in rice的研究论文,解析水稻耐高温的分子机制,揭示了NAC家族膜结合转录因子OsNTL3在水稻耐热性中的重要功能,证明了两个膜结合转录因子OsbZIP74和OsNTL3形成热响应调控环路,介导高温胁迫下内质网膜、质膜和细胞核之间的信息交流,为耐高温水稻精准育种提供了新的调控靶点和思路。
随着全球工业进程的加快和温室效应的加剧,全球气候变化越来越异常,气温也在逐年升高。高温直接影响植物的生长发育,导致产量和品质下降。高温往往容易使蛋白质变性,引起内质网(ER)中错误折叠的蛋白质积累,从而引发植物未折叠蛋白反应(UPR)。之前刘建祥教授课题组的工作证明了水稻内质网膜结合蛋白bZIP转录因子OsbZIP74在UPR中的重要作用,但OsbZIP74以及其它膜结合转录因子是否参与水稻的高温胁迫响应尚未见报道。本次研究中发现膜结合转录因子OsNTL3是水稻苗期耐高温胁迫所必需,OsNTL3的功能缺失突变体对高温胁迫敏感,而无跨膜结构域的截短形式的OsNTL3的诱导表达提高了水稻幼苗的耐热性。