Journal of Genetics and Genomics刊发了四川大学刘唤唤团队的研究成果。他们弄清楚了HPCA1和VDAC3是怎样一起工作，去应对水淹带来的缺氧难题。全球气候搞怪，洪涝老是光顾，这对粮食生产可不是啥好事。要想保住饭碗，就得把植物怎么扛水淹的底层逻辑摸透。 研究人员专门挑了32个有代表性的拟南芥品种做泛基因组分析，发现了一个很有意思的情况。来自西藏的生态型Arabidopsis，因为在HPCA1基因的启动子区域插进去了一段332 bp的转座子，结果导致这个基因被调得特别高。这个插入片段通过招募特定的组蛋白修饰，成功把HPCA1的表达给抬起来了。 进一步的实验显示，HPCA1跟定在线粒体外膜上的超氧阴离子通道蛋白VDAC3是一对好搭档。它们俩一起干活的时候，会起到坏作用，把植物在水淹时的抵抗力给削弱了。水淹一旦来临时，就会促使HPCA1和VDAC3发生磷酸化变化，进而去抑制WRKY46、MYC2以及RBOHD这些跟ROS稳态相关的基因表达。VDAC3能不能磷酸化，还得看HPCA1是否存在。 更让人意外的是，HPCA1的表达量跟降雨量存在负相关的关系。换句话说，这意味着这个基因在拟南芥适应湿度方面可能扮演着重要角色。给这个模块画个运行图就能发现：水淹缺氧的时候，HPCA1感受到H2O2信号后，可能跑去线粒体那儿跟VDAC3套近乎；这种结合会影响两者的磷酸化状态；进而通过指挥WRKY46、MYC2还有RBOHD来维持ROS的平衡；最后就达到了抑制水淹耐受的效果。 这个研究好比是揭开了HPCA1–VDAC3功能模块的面纱。它揭示了这套系统是通过调控ROS稳态来帮助植物在干湿环境之间做取舍的机制。这给以后搞作物耐涝育种提供了新的基因资源和理论依据。 四川大学本科生杨松翼、已毕业硕士生谭璐娜、高级实验师阎臻以及博士生刘梦是这篇论文的共同第一作者。通讯作者是四川大学的刘唤唤研究员。兰州大学的刘建全教授和佛山大学的吴飞华教授也给出了宝贵的建议和指导。该工作得到了国家自然科学基金、四川省自然科学基金等项目的资助。