干旱是影响植物地理分布、限制作物产量的主要环境因子。转录因子是植物生长发育和应激反应的主要调节因子。近日，生命科学学院吴长艾、郑成超课题组在ThePlant Journal上在线发表了题为Regulation of drought tolerance in Arabidopsisinvolves the PLATZ4-mediated transcriptional repression of plasma membrane aquaporin PIP2;8的研究论文。首次揭示了PLATZ4直接靶向水通道蛋白编码基因PIP2;8的启动子，抑制其表达，从而提高拟南芥抗旱性的新机制。
PLATZs（Plant A/T-rich protein and zinc-binding protein）编码一类植物特异的锌离子依赖的A/T富含序列结合转录因子，在调控植物生长、种子发育、叶片衰老、和非生物逆境响应过程中发挥重要作用。该团队2020年揭示了PLATZ2通过靶向抑制CBL4/SOS3和CBL10/SCaBP8负调控拟南芥的耐盐性。该研究揭示了PLATZ4主要通过调控ABA信号和气孔运动在植物抗旱过程中发挥关键作用。研究人员对PLATZ4过表达和突变株系进行抗旱性分析，发现PLATZ4过表达株系的气孔开度减小，抗旱性显著增强；而PLATZ4RNAi 和platz4突变体的气孔开度增大，抗旱性显著降低。转录分析和体内体外靶向结合实验进一步证明PLATZ4直接靶向水通道蛋白编码基因PIP2;8启动子上A/T富含序列并抑制其表达。PIP2;8定位于细胞质膜，具有水转运活性，通过调控气孔关闭负调控拟南芥的抗旱性。而且，干旱胁迫诱导PLATZ4而抑制PIP2;8的表达依赖于ABA合成。
综上所述，该研究揭示了一个新的转录因子PLATZ4和一个新的水通道蛋白PIP2;8在调控植物抗旱性中的重要作用，是两个很有前途的育种靶标。
图1. PLATZ4平衡植物生长和抗旱性的作用机制
生命科学学院博士研究生刘淼和王春燕为论文共同第一作者，吴长艾教授和郑成超教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金，国家重点研发计划，山东省中央引导地方科技发展资金和山东省农业良种工程良工程的支持。
编 辑：万 千
审 核：贾 波
