生物脅迫(細菌和真菌侵染等)和非生物脅迫(包括干旱、鹽和冷害等)是植物生活史中不可避免的不利因素，這些逆境脅迫因子單獨或者共同作用從而制約著農作物的生產。然而，植物由于自身不能移動，當遭受逆境環境時只能應答外界脅迫，從而進化出一系列復雜而精密的調控機制，來感受外部脅迫并傳遞信號，最終在分子、細胞和整個植株水平形成應激性反應。各種逆境脅迫首先被植物細胞膜上的感應器所感受，然后信號被傳導到下游并且造成第二信使的產生，進而引起下游的一系列生理反應與基因表達調控，形成保護性反應。而在植物脅迫反應過程中，眾多的轉錄因子承上啟下，起著至關重要的作用。
中國科學院植物種質創新與特色農業重點實驗室植物水分脅迫生物學學科組施海濤博士在產祝龍研究員的指導下，分離鑒定了一個受生物脅迫(細菌侵染)和非生物脅迫(包括干旱、鹽和冷害)大量誘導的擬南芥鋅指結構轉錄因子ZAT6。進一步通過獲得ZAT6過表達植株和抑制表達植株，發現ZAT6可以正調控植物對生物脅迫(細菌侵染)和非生物脅迫(包括干旱、鹽和冷害)的抗性。生理學分析表明ZAT6正調控正常情況下和病原菌侵染過程中的活性氧含量，從而使ZAT6過表達植株表現為組成性激活的抗病反應。利用染色質免疫共沉淀(ChIP)-PCR技術，發現ZAT6可以直接結合水楊酸信號相關基因和CBF1-3啟動子區的TACAAT元件并正調控這些基因的表達。以上研究揭示了多種逆境脅迫下鋅指蛋白ZAT6的分子調控網絡，相關的研究結果能夠直接應用于生產實際，為提高相關農作物的抗性，減少經濟損失提供理論基礎和實際操作的可行性。
以上研究獲得國家自然科學基金(No.31200194 和No.31370302)，中國科學院知識創新工程項目(No.54Y154761O01076和No.Y329631O0263), 中國科學院青年創新促進會(No.Y429371O04)和中國科學院植物種質創新與特色農業重點實驗室優秀青年人才計劃(No.Y352811O03和No.Y452331O03)的共同支持。相關研究結果在植物學國際期刊Plant Physiology (doi: 10.1104/pp.114.242404, 5-year IF=7.084)上在線發表。
AtZAT6調控植物脅迫反應的分子模型
