揭示PTP类核苷酸酶的抗旱作用(2020.2.16 莱肯生物)

脱落酸（ABA）是介导环境胁迫反应的重要植物激素，而维生素C（ASA）是植物中含量最丰富的抗氧化剂。在植物胁迫应答过程中ABA和ASA信号通路之间具有怎样的关系和相互作用？最近，华中农业大学代明球团队发现，一个ABA诱导的PTP类核苷酸酶会增强维生素C的产生，并提高植物的耐旱性。

该PTP类核苷酸酶基因PTPN（PTP-like Nucleotidase）是一个未曾研究过的新基因。拟南芥中的AtPTPN基因在多种组织中表达，并受到ABA和干旱处理的诱导。Atptpn突变体对ABA不敏感，但对干旱胁迫敏感，而AtPTPN表达增强植株表现出与Atptpn相反的表型。超表达玉米ZmPTPN基因能够提高植物的耐旱性，而敲除ZmPTPN则会降低玉米的耐旱性，这表明PTPN在植物耐旱性中具有重要作用。进一步研究发现，AtPTPN和ZmPTPN通过水解GDP/GMP/dGMP/IMP/DIMP释放PI，进一步通过控制内源PI含量正向调节AsA的产生。另外，超表达AsA合成的限速酶VTC2也会促进AsA的产生并提高植物耐旱性。热休克转录因子HSFA6a会直接与AtPTPN啟动子结合并激活AtPTPN的表达，从而调控ABA和干旱反应。

该研究揭示出PTPN在ABA信号和ASA生物合成途径之间的重要作用，以及其在提高植物耐旱性方面的潜在价值。