水稻是我国主要粮食作物，也是用水量最多的作物。水稻淹水栽培耗水量惊人，干旱影响水稻生长，秋旱不仅导致夏收作物减产，若是发生春、夏、秋连旱，则农民会颗粒无收;若次年春季继续干旱，灾情发展就更加严重。

近日，实验室蒋明义教授课题组的研究成果，揭示了水稻中ABA信号转导的一个正调控因子CCaMK（Ca2+/CaM依赖型蛋白激酶）被ABA活化的机理。这一研究揭示了水稻自身提高抗旱能力的基础，有望在今后的研究中打开一条干旱情况下提高水稻产量的新途径。

ABA活化OsDMI3的模式图

以往研究表明，水稻中的植物激素ABA（脱落酸）能够提高植物响应环境胁迫的能力，也就是说能够提高水稻在缺水情况下的生存能力。然而，水稻对抗干旱的能力就像一种很难被激发的自身“免疫力”，作用机制十分神秘。蒋明义教授课题组的前期研究发现，水稻中DMI3是ABA信号转导中的一个正调控因子（Shi et al., Mol Plant, 2012; Shi et al., Plant Cell Environ,2014）。DMI3就像是ABA的一个“免疫细胞”，能够提高ABA作用于水稻产生的抗旱能力，然而如何活化DMI3，提高水稻的这个“免疫力”呢？

蒋明义教授课题组找到一个DMI3的互作蛋白--蛋白磷酸酶PP45。研究发现PP45是负调节DMI3，能够使DMI3失活。有意思的是ABA又负调控PP45的活性。也就是说，PP45就像一个逆反的伙伴，限制了DMI3这个“免疫细胞”的工作能力，使得水稻失去抵抗干旱缺水的能力。而ABA又可以控制住PP45，让后者失去“逆反能力”，从而释放DMI3的“免疫能力”。

该研究结果阐明了ABA 信号转导中DMI3 活化途径。这一成果不仅有助于人们拓展对植物细胞参与抗逆反应的认识，以及对逆境下ABA信号转导机理的理解，而且为提高作物的耐逆性提供了重要的指导意义。

12月12日，国际权威学术期刊The Plant Cell在线发表了生命科学学院蒋明义教授团队完成的题为“Abscisic acid inhibits rice protein phosphatase PP45 via H2O2and relieves repression of the Ca2+/CaM-dependent protein kinase DMI3”的研究论文。同日，The Plant Cell以“A partnership for ABAresponses”为题发表编辑评论，将该工作作为亮点予以介绍。

实验室蒋明义教授为通讯作者，师资博士后倪岚为论文第一作者。生科院张阿英教授和植保院张正光教授也参与该项研究。该研究得到国家自然科学基金、973计划、中央高校基本业务费等资助。

论文链接：http://www.plantcell.org/content/early/2018/12/11/tpc.18.00506

Plant Cell编辑评论链接：http://www.plantcell.org/content/early/2018/12/11/tpc.18.00919