研究揭示26S蛋白酶系统协同糖稳态平衡水稻耐热性与生长发育
文章导读
一项关于水稻耐热的突破性研究，揭示了一个精妙的生存策略。科学家发现，一个名为TOGR3的关键蛋白，竟能像“智能调度中心”一样，通过调控糖分的平衡，让水稻在高温下既保持旺盛生长，又增强抗热能力。这背后的机制，指向了作物育种的一个全新方向：通过多蛋白协同作用，有望培育出既高产又抗逆的“气候智慧型”水稻品种。
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理解植物如何在高温环境中协调生长发育内在机制，不仅有助于预测气候变化对农业的影响，更能为培育耐高温作物品种提供理论支撑。
近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所首次揭示水稻26S蛋白酶体β4亚基TOGR3，通过泛素-蛋白酶体系统精准调控糖代谢酶周转平衡糖稳态，从而协同优化高温下的适应性生长与耐热性。研究发现，TOGR3介导的糖积累既为生长提供碳源，又通过调节气孔动态增强叶片冷却能力。值得注意的是，TOGR3与α2亚基TT1的协同过表达可进一步提升水稻耐热性，展现了多亚基协同育种的应用潜力。
研究揭示了一个调控生长与抗逆权衡的关键模块，为设计高产、广适的气候智慧型作物提供了新颖的分子靶标与育种策略。
相关研究成果发表在Advanced Science上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金以及农业农村部重大专项的支持。
TOGR3介导泛素-蛋白酶体系统通过糖稳态平衡水稻耐热性和生长发育的工作模型
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