ABA处理下抑制抗坏血酸氧化对水稻幼苗生长的影响

作     者：孙林娟 刘桃李 刘海 袁定阳 杨绪磊 徐雨生 陈思扬 曾建光 黄钰博 谭炎宁 

作者机构：海南大学热带农林学院 三亚市国家耐盐碱水稻技术创新中心 湖南杂交水稻研究中心农业部耐盐碱水稻生物学与遗传育种重点实验室 湖南人文科技学院 

出 版 物：《植物科学学报》 (Plant Science Journal)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：湖南省自然科学基金(2021JJ30485) 三亚崖州湾科技城管理局科技计划项目(202002006) 海南省重大科技计划项目(ZDKJ2021001) 

主　　题：水稻 抗坏血酸 抗坏血酸氧化酶 OsAAO4 脱落酸 

摘      要：抗坏血酸氧化是调节抗坏血酸稳态的重要生物学过程，但该过程是否受ABA调节及其具体的生物学效应尚不清楚。为此，本研究以抗坏血酸氧化基因OsAAO4为对象，分析了OsAAO4的脱落酸（ABA）响应特性及其敲除系在ABA处理下的表型与生理特性。结果表明：OsAAO4具有丰富的ABA响应元件，在ABA处理下OsAAO4（根和幼叶）的表达量在9 h时达到高峰（13.8倍和7.4倍）。未经ABA处理时，OsAAO4敲除系KO-1、KO-2的株高、存活率和野生型（“中花11）均无显著性差异；在10 μmol/L的ABA处理下，KO-1、KO-2的株高比野生型降低38.34%和25.72%，存活率下降21.91%和5.48%，幼苗AAO活性下降35.31%和31.81%，DHA含量下降29.72%和26.95%，而AsA含量提高27.17%和16.37%；进一步地，转录组学分析发现，在ABA处理下，KO-1和野生型差异表达基因显著富集于氧化还原和氧化应激途径。本研究揭示了OsAAO4介导的抗坏血酸氧化是维持逆境胁迫下AsA氧化还原稳态并确保幼苗正常生长的重要生理机制。