中国农大长江学者新发Cell子刊文章

 经过漫长的进化，植物演化出了抵抗和适应各种逆境的不同生理机制。低温胁迫是限制植物生长和发育的主要环境因素，对许多重要作物的产量和地理分布有很大的影响。低温胁迫会使一些热带和亚热带植物无法在温带以北地区安全越冬。因此，了解植物的抗冻机制不仅有重要的科研意义，也能有助于解决生产中的实际问题。

植物在遭遇低温胁迫的时候，会通过不同途径启动相关基因的表达，合成特殊的蛋白质来进行响应。科学家们已经在拟南芥中，对CBF（C-repeat-binding factor）依赖的低温信号通路进行了广泛研究，但目前还不了解这一通路所涉及的特殊蛋白激酶。

中国农业大学的研究团队对此进行了深入研究。他们发现，OST1激酶能通过增强ICE1的稳定性来调节拟南芥的抗冻能力。这一成果发表在本期的Developmental Cell杂志上，文章的通讯作者是中国农业大学生物学院的杨淑华（Shuhua Yang）教授。

OST1（OPEN STOMATA 1）是ABA信号通路中的一个著名Ser/Thr蛋白激酶。研究人员发现，OST1在CBF上游起作用，正调控植物的抗冻能力。ost1突变株对寒冷高度敏感，而过表达OST1能增强转基因植物的抗冻能力。

进一步研究显示，OST1能与CBF通路中的转录因子ICE1和E3泛素连接酶HOS1相互作用。低温激活的OST1会使ICE1磷酸化，增强其稳定性和转录活性。同时，OST1还能干扰HOS1和ICE1的互作，抑制低温胁迫时HOS1介导的ICE1降解。

这项研究向人们展示，在CBF依赖的低温信号传导中，OST1起到了出人意料的调节作用。