植物激素是介导各种环境信号调控植物可塑性生长发育的重要信号分子，已有的研究表明，细胞分裂素在植物响应盐胁迫过程中扮演着负调控因子的角色。然而，植物如何降低细胞分裂素信号从而抵御外界高盐胁迫的分子机制，目前并不清楚。为探索细胞分裂素负调控植物高盐胁迫响应的分子机制，研究人员以细胞分裂素B类响应因子ARR1/10/12 （Arabidopsis response regulator 1/10/12）为切入点开展相关研究。研究发现，细胞分裂素B类响应因子ARR1/10/12负调控植物的耐盐性，而且盐胁迫诱导细胞分裂素信号组分ARR1/10/12蛋白的降解。为进一步解析盐胁迫诱导ARR1/10/12蛋白降解的分子机制，研究人员通过酵母双杂交文库筛选发现，有丝分裂原蛋白激酶MPK3/6（Mitogen-activated protein kinase 3/6）能够与ARR1/10/12存在互作。进一步分析发现，盐胁迫能够通过激活MPK3/6，进而磷酸化ARR1/10/12并诱导其蛋白的降解。和野生型相比，mpk3/6的双突变体表现出对盐胁迫超敏感的表型，而过表达MPK3/6的植株则具有显著耐盐性的表型。与之对应，ARR1/12的突变可以显著缓解mpk3/6双突变体对盐胁迫超敏感的表型。该研究同时还发现，MPK3/6不参与正常生长条件下细胞分裂素信号通路的调节。
综上所述，该研究表明，在正常的生长条件下，MPK3/6活性较低，ARR1/10/12维持着最适的细胞分裂素响应从而调控植物正常的生长和发育。当盐胁迫来临时，MPK3/6被激活，进而磷酸化ARR1/10/12从而促进其降解，最终抑制细胞分裂素信号，进而导致植物生长的抑制。
丁兆军教授团队一直致力于激素信号介导的根可塑性生长发育及植物逆境适应的研究，最近在生长素介导植物根的可塑性生长发育方面取得系列研究进展（Lv et al., 2020; Zhang et al., 2020; Jia et al., 2020; Kong et al., 2020；Yu et al., 2020; Ding et al., 2021; Lv et al., 2021a, 2021b, 2021c）。本研究揭示了植物如何通过降低细胞分裂素信号从而抵御外界高盐胁迫的分子机制。这一研究除了进一步的丰富和完善了细胞分裂素调控植物非生物胁迫响应的分子调控网络，同时也为作物的遗传育种改良提供了重要的候选基因。
山东大学博士后闫振伟为该论文的第一作者，丁兆军教授、田会玉副教授、李翠玲副教授为该论文的共同通讯作者。山东大学夏光敏教授、山东省农业科学院刘霞研究员和上海师范大学戴绍军教授参与了该项研究工作。该研究得到了国家自然科学基金，青岛市科技创新领军人才和山东大学青年交叉创新群体项目的支持。
原文链接：
MPK3/6-induced degradation of ARR1/10/12 promotes salt tolerance in Arabidopsis
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