盐害严重威胁着植物的生长和发育。因此,识别和筛选盐胁迫响应的关键基因并解析其作用机制对提高植物的耐盐性至关重要。本研究运用磷酸化蛋白质组技术对盐胁迫处理前后的谷子样品进行检测分析,共鉴定出4000个磷酸化多肽,其中123个显著差异。非冗余蛋白质数据库(NR)功能注释显示,有23个转录因子表达差异显著,如SiRAV1转录因子。亚细胞定位分析显示SiRAV1位于细胞核中。表型和生理分析证实,SiRAV1的过表达能够提高谷子对盐胁迫的耐受性,且这一作用是通过抑制盐诱导的H2O2积累、丙二醛含量和电解质渗漏率的增加等方式实现的。进一步的研究表明,SiRAV1能够直接结合SiCAT启动子以激活SiCAT的表达,从而提高CAT酶的活性。本研究还发现,SiRAV1蛋白的Ser31位点磷酸化可以通过增强其与SiCAT启动子的结合能力来正向调节谷子的耐盐性。综上所述,本研究首次解析了SiRAV1在谷子盐响应中的作用机制:盐胁迫通过诱导SiRAV1蛋白的Ser31位点磷酸化,进而增强了其与SiCAT启动子的结合能力,激活了SiCAT的表达,从而提高谷子对盐胁迫的耐受性。
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https://doi.org/10.1016/j.jia.2023.04.034