近年来，随着全球气候变化的加剧，水稻的冷害问题日益严重，成为制约粮食生产的重大挑战之一。苗期是水稻易遭受低温冷害的生长发育时期之一，提高水稻苗期耐冷能力，对水稻稳产具有重要意义。

    近日，湖南农业大学逆境生物学团队，在期刊《Plant and Cell Physiology》《植物与细胞生理学》上在线发表了题为《A C2H2 Zinc Finger Protein, OsZOS2-19, Modulates ABA Sensitivity and Cold Response in Rice》的研究论文。该研究鉴定了一个对低温和ABA响应最迅速的基因OsZOS2-19，通过调控活性氧（ROS）清除和渗透平衡，负向调节水稻对低温胁迫和脱落酸（ABA）的敏感性。这一发现为水稻抗寒分子育种提供了关键靶点。

    C2H2锌指蛋白家族是植物最大的转录因子家族之一，大多包含特有的QALGGH保守结构。这种结构使得C2H2锌指蛋白能够特异性地与DNA、RNA或蛋白质结合，广泛参与到植物的生长发育和逆境胁迫信号转导过程。作者对水稻49个包含QALGGH基序的C2H2家族成员进行低温和ABA诱导表达分析，发现OsZOS2-19对低温和ABA响应最迅速。如图1

图1. C2H2锌指蛋白家族成员响应低温和ABA的诱导表达谱

    转基因的实验表明，OsZOS2-19负调控水稻对低温的耐受性。生理检测和RNA测序表明： OsZOS2-19在低温下通过抑制低温应答和ABA信号基因OsPGL12和OsWRKY71，导致细胞膜损伤严重，细胞中活性氧（ROS）积累以及溶解糖含量的显著下降，从而导致对低温敏感（图2）。该研究揭示了OsZOS2-19在水稻冷应激和ABA反应中的负调控作用，为未来通过基因编辑技术改善水稻抗寒性的研究提供了新的方向。

图2. OsZOS2-19增强水稻低温敏感性的机制

作者和基金项目

湖南农业大学硕士研究生学生张迪为该文第一作者。湖南农业大学农学院副教授刘次桃为通讯作者。湖南女子学院的段美娟研究员和湖南杂交水稻研究中心的袁定阳研究员也对本项工作给予了指导帮助。该研究得到国家自然科学基金项目(32272050，U21A20208)，国家耐盐碱水稻技术创新中心项目（2022PT1005）。

原文链接

https://doi.org/10.1093/pcp/pcaf018