近日，上海市农业生物基因中心联合华中农业大学在Plant Science上在线发表了题为“Stress-responsive plasma membrane H+-ATPases regulate deep rooting in rice”的研究论文。该研究系统分析了水稻中质膜ATP酶基因家族的结构、表达特征及在深根性中的功能，为水稻根系构型和抗旱遗传改良提供了潜在的基因资源。

深根性是影响作物避旱性的重要性状之一。H+-ATP酶为细胞提供跨膜质子梯度，在植物生长和非生物胁迫反应中起着至关重要的作用。然而，它们在深根性中的功能还不清楚。在本研究中，研究人员分析了10 个水稻质膜H+-ATP 酶（OSA）的保守结构域、潜在磷酸化位点和三维结构。通过定量 PCR 分析，揭示了这些OSA基因在生长素等激素处理条件和干旱等非生物胁迫条件下的不同表达模式。亚细胞定位分析显示，大多数 OSA 蛋白定位于细胞膜。OSA 突变体的表型测定表明，osa7 和 osa8 突变体的深根比与野生型相比显著降低。此外，研究人员还分析了268份水稻种质资源中的OSA单倍型，并确定了与高深根比相关的单倍型。本文为进一步揭示质膜ATP酶在水稻响应干旱胁迫中的功能和应用于水稻抗旱性改良奠定了基础。

上海市农业生物基因中心与华中农业大学联合培养的博士研究生王迪和上海市农业生物基因中心的徐凯副研究员为本文的共同第一作者，罗利军教授和陈亮研究员为共同通讯作者。本研究得到了上海市科委基金项目((22ZR1455200 和23ZR1455800)的资助。

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