中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所基因組生物學(xué)研究中心張勁松實(shí)驗(yàn)室和陳受宜實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，NEK6激酶調(diào)控植物生長及脅迫反應(yīng)和乙烯合成。

　　前期的研究表明，煙草乙烯受體基因NTHK1在擬南芥中異源表達(dá)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因植株具有鹽敏感的表型。對(duì)于NTHK1轉(zhuǎn)基因植株的芯片分析發(fā)現(xiàn)，NEK6基因在轉(zhuǎn)基因株系中下調(diào)，因此對(duì)該基因進(jìn)行了進(jìn)一步分析。NEK類激酶具有保守的N端激酶結(jié)構(gòu)域。在動(dòng)物和真菌中該家族基因參與了細(xì)胞周期G2期到M期的轉(zhuǎn)換。在擬南芥中，前人的研究表明NEK6可能參與調(diào)控表皮細(xì)胞的形態(tài)建成，但其它作用尚不清楚。

　　張勁松實(shí)驗(yàn)室和陳受宜實(shí)驗(yàn)室的研究發(fā)現(xiàn)，NEK6基因表達(dá)和蛋白積累都受到鹽脅迫和乙烯前體ACC的誘導(dǎo)，其蛋白激酶區(qū)具有激酶活性。在擬南芥中還有其它6個(gè)同源基因，除NEK5之外，其它基因也不同程度地受到鹽脅迫和乙烯調(diào)控。功能研究發(fā)現(xiàn)，NEK6在擬南芥中的過量表達(dá)明顯增加了轉(zhuǎn)基因植株的蓮座直徑、角果長度和單株種子產(chǎn)量，其耐鹽和耐旱能力也均有提高。而NEK6的T-DNA插入突變體nek6則表現(xiàn)出蓮座變小、角果變短和種子產(chǎn)量降低的表型。NEK6過表達(dá)植株的側(cè)根數(shù)目也有顯著增加。NEK6轉(zhuǎn)基因植株中細(xì)胞周期蛋白CYCB1;1和CYCA3;1的表達(dá)增加。同時(shí)，NEK6抑制乙烯合成及乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá)。鑒于有報(bào)道表明乙烯抑制細(xì)胞周期進(jìn)程，因此，NEK6可能通過解除乙烯對(duì)細(xì)胞周期蛋白的抑制來促進(jìn)植物生長并提高耐逆性。對(duì)該基因的進(jìn)一步分析可能有助于改善作物的農(nóng)藝性狀及提高產(chǎn)量和耐逆性。

　　這項(xiàng)研究受到國家自然科學(xué)基金，973和轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ?xiàng)等資助。該研究8月1日在線發(fā)表于Plant Journal，DOI:10.1111/j.1365-313X.2011.04733.x。