近日，New Phytologist雜志在線刊發了中國農業大學化學控制研究中心題為 Phosphatase GhDsPTP3a interacts with annexin protein GhANN8b to reversely regulate salt tolerance in cotton 的研究論文，揭示棉花耐鹽調控新機制。
鹽脅迫是影響棉花產量和品質的主要逆境之一。由于棉花基因組復雜且轉化周期長，棉花耐鹽基因挖掘和耐鹽基因功能研究較其他作物滯后。中國農業大學化學控制研究中心近期通過構建以及篩選棉花病毒誘導的基因沉默cDNA文庫發現，沉默雙功能蛋白磷酸酶GhDsPTP3基因能顯著增強棉花的耐鹽性。植物的PTPases參與調控多種信號途徑，如細胞周期、離子轉運、發育調控以及逆境脅迫等，但目前PTPases在植物耐鹽中的分子調控機制還不清楚。
該研究利用生物化學、分子生物學和遺傳學手段揭示了GhDsPTP3為棉花應答鹽脅迫的一個重要的負調控蛋白磷酸酶，與膜聯蛋白GhANN8互作反向調控胞質內的Ca2+勢。鹽脅迫誘導GhANN8的磷酸化，而GhDsPTP3能夠與GhANN8互作并去除其磷酸化基團。鹽脅迫下， GhDsPTP3與GhANN8反向調控GhSOS1基因表達促進Na+外排，GhDsPTP3-GhANN8介導的Ca2+勢是調控Na+外排所必須的。在該研究中，研究人員發現過表達GhDsPTP3植株對鹽脅迫的耐受性減弱，而過表達GhANN8植株對鹽脅迫的耐受性增強，這與GhDsPTP3或GhANN8功能缺失結果一致。
綜上所述，該研究揭示了一種GhDsPTP3-GhANN8介導的Ca2+信號模塊，其作為棉花耐鹽的重要組分，對棉花品種的耐鹽遺傳改良有一定的理論和現實意義。
中國農業大學穆春博士后和周琳博士為該論文的共同第一作者，中國農業大學農學院李芳軍副教授和美國德州農工大學的Shan Libo教授為該論文的共同通訊作者。
