4月6日，南京农业大学生命科学学院、作物遗传与种质创新利用全国重点实验室和农业农村部作物生理生态与生产管理重点实验室蒋明义教授课题组在在知名学术期刊《MOLECULAR PLANT》（影响因子：21.949）上发表了题为《Phosphorylation of OsRbohB by the CaM-dependent protein kinase OsDMI3 promotes H2O2 production to potentiate ABA responses in rice》的研究论文。
该研究突出了钙/钙调素依赖性蛋白激酶（CCaMK）的重要性，它在植物激素脱落酸（ABA）和非生物胁迫的信号转导中起着关键作用。特别是，水稻中的CCaMK OsDMI3已被证明是ABA响应的正调节因子，增强了作物对干旱、盐碱和氧化胁迫的耐受性。H2O2对于ABA诱导的OsDMI3的活化至关重要，因为它可以氧化和失活类型2C蛋白磷酸酶（PP2C）OsPP45，从而解除OsPP45对OsDMI3的抑制。
该研究发现ABA诱导了双相H2O2爆发，涉及NADPH氧化酶OsRbohB和OsRbohE，其中OsRbohB起主要作用，而OsDMI3仅调节ABA诱导的第二相细胞外H2O2爆发。研究还证明了OsRbohB对ABA调节的重要生理过程至关重要，如种子萌发、根系生长、气孔运动以及水稻对水分和氧化胁迫的耐受性。
此外，研究发现OsDMI3可以直接与OsRbohB相互作用并磷酸化OsRbohB的Ser-191，从而正调节NADPH氧化酶活性和细胞外H2O2产生。这增强了水稻在种子萌发和根系生长中对ABA的敏感性，以及水稻对水分和氧化胁迫的耐受性。此外，研究确定了水稻蛋白SAPK8/9/10可以调节ABA诱导的双相细胞外H2O2爆发，并在ABA信号转导的OsDMI3-OsRbohB途径上游起作用。
总的来说，这项研究不仅揭示了直接调节NADPH氧化酶在ABA信号转导中的激活的重要调节途径，还将这一调节途径与ABA信号转导的核心途径联系起来。这些知识可以有助于开发更能抵御环境胁迫的作物，如干旱和氧化胁迫。
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