从膨压感知到碳分配:赵杨研究团队应邀发表干旱胁迫调控综述
干旱胁迫对全球农业生产和生态系统稳定构成严重威胁。植物通过调节糖的转运与分配来维持生长,并增强对逆境的适应能力。然而,植物如何感知干旱信号,进而协调糖运输与碳资源重新分配,仍缺乏系统性认识。
近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心赵杨研究团队系统总结了植物干旱胁迫感知、信号转导及糖转运调控的最新研究进展,提出糖转运网络可能作为连接逆境感知与碳分配调控的关键枢纽,并展望了其在提高作物抗旱性和优化碳运输效率方面的潜在应用价值。
研究团队首先总结了干旱胁迫感知的分子机制,重点介绍了FERONIA作为细胞壁-质膜“连续体”传感器,通过感知膨压下降激活下游蛋白激酶并介导信号转导,为理解植物将干旱物理信号转化为生理响应提供了分子层面的新视角。随后,综述系统分析了干旱响应中关键蛋白激酶对糖转运蛋白的调控,重点讨论了SnRK2s、CPKs和CIPKs等激酶对SWEET、SUT和TST家族转运蛋白的调节作用,指出糖转运不仅是干旱响应中的代谢调节环节,也可能作为连接胁迫感知与碳资源再分配的重要纽带。此外,该综述提出,通过高活性糖转运蛋白变体筛选及韧皮部关键调控因子的研究,有望为优化作物碳运输效率、培育高产抗旱品种提供新的理论基础和技术路径。
相关研究成果以“Drought and sugar transport: from turgor sensing to carbon allocation”为题,在Current Opinion in Plant Biology上发表综述。中国科学院分子植物科学卓越创新中心副研究员于波为论文第一作者,赵杨研究员为通讯作者。研究工作得到中国科学院基础与交叉前沿科研先导专项和植物高效碳汇重点实验室(中国科学院)的支持。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369526626000993?via%3Dihub

图1:干旱胁迫感知及其核心信号通路
