陕西
土壤盐碱化是制约全球农业生产和粮食安全的重要环境因素之一。盐胁迫下，植物需通过快速的转录重编程维持离子稳态。近年来，液-液相分离（liquid–liquid phase separation，LLPS）介导形成的生物分子凝聚体，被认为是细胞快速响应胁迫的重要方式。然而，在盐胁迫下，作物核内凝聚体的形成及调控机制尚不明确。
近日，湖南大学隆平农学院汪龙/于峰团队在The Plant Cell在线发表了题为OsGRP3 deacetylation drives nuclear condensate assembly and transcriptional reprogramming under salt stress的研究论文。该研究发现，RNA结合蛋白乙酰化可作为植物核内凝聚体形成的分子开关：盐胁迫诱导RNA结合蛋白OsGRP3去乙酰化，驱动核凝聚体组装；该凝聚体选择性招募转录因子剪接异构体OsZHD1.1，实现精准转录重编程，提高水稻盐胁迫耐受性。
研究发现，盐胁迫下OsGRP3在K38/K72位点去乙酰化，增强其相分离能力并促进核凝聚体形成。OsGRP3凝聚体通过识别OsZHD1.1特有的固有无序区实现选择性招募，增强其对耐盐基因启动子的结合与转录激活。去乙酰化是这一过程的关键开关：去乙酰化模拟突变体表现出更强的凝聚能力与耐盐性，乙酰化模拟突变体则相反。遗传与生理分析表明，OsGRP3–OsZHD1.1模块通过促进根系Na⁺外排、降低地上部Na⁺积累增强耐盐性，且在生殖生长期有效缓解产量损失。
综上，该研究将非组蛋白乙酰化、相分离与植物耐盐转录重编程联系起来，揭示了盐胁迫下，翻译后修饰调控核凝聚体的形成，并选择性招募转录因子变体，从而激活耐盐基因的表达，提高水稻盐胁迫耐受性，拓展了对植物核内无膜细胞器功能与调控特异性的认知，为理解水稻盐胁迫适应过程及耐盐作物的分子育种提供了新的理论依据与潜在的基因资源。
图1. OsGRP3–OsZHD1.1模块通过相分离调控水稻耐盐性
湖南大学隆平农学院汪龙副教授为本文的通讯作者，湖南大学隆平农学院博士研究生肖韦宇为论文的第一作者。湖南大学隆平农学院于峰教授为本研究提供了重要指导与支持。该研究得到国家自然科学基金、岳麓山实验室种业专项、湖南省科技创新计划等项目支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plcell/koag254
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