一个水稻促分裂原活化蛋白激酶激酶的研究

Mitogen-activated protein (MAP) kinases participate in a various signal transduction pathways and play very important roles. A MAP kinase kinase (MKK10) was obtained through yeast two hybrid screening using WRKY89 as the bait. Similarly, two MAP kinases (MPKs) were found to interact with MKK10 and WRKY89 in the yeast. Analysis of the transgenic progenies of MKK10, we found that increase MKK10 expression inhibits root growth in related with auxin. Previously, we have shown that OsWRKY31 also play a role in root growth. In this project, we will study the biochemical and biological function of MKK10, the potential pathway of MKK10-MPKs-WRKY31/89, and the role auxin played.

促分裂原活化蛋白（mitogen-activated protein, MAP）激酶参与多种多样的信号传导途径且起着非常重要的作用。通过酵母双杂交的方法获得了与水稻WRKY89互作的MAP激酶激酶OsMKK10。采用类似的方法我们还得到了能与OsMKK10和WRKY89互作的两个MAP激酶。对OsMKK10的转基因后代初步分析表明诱导提高OsMKK10表达能抑制水稻根生长且与生长素相关联。前期我们还报导过水稻WRKY31参与抗病和根的生长过程并且影响对生长素的响应。本项目将研究OsMKK10的生物化学和生物学功能；研究潜在的MKK10－MPKs－WRKY31/89信号传递途径以及生长素在水稻抗病和根生长过程中的作用。

促分裂原活化蛋白激酶激酶OsMKK10是通过筛选WRKY89的互作蛋白获得。OsMKK10可以磷酸化激酶OsMPK1，5和6，且直接或者通过这些MPKs磷酸化转录因子WRKY89和WRKY31。获得了WRKY89和WRKY31被磷酸化的位点，并进行了相应的生物化学功能分析，明确了WRKY31的磷酸化位点影响其DNA结合能力及转录激活活性。获得了MKK10与WRKY31（W31-KO）的敲除体以及DEX:MKK10与W31-KO的杂交后代。DEX诱导表达OsMKK10能够提高水稻对稻瘟菌的抗性、抑制根生长和侧根发生。OsMKK10的表达升高抑制生长素的转运，明确了WRKY31在OsMKK10下游起重要作用。研究结果对解析水稻生长与抗病间的平衡有重要意义。.有关OsMKK10与MPKs的关系，OsMKK10抗病等内容被其他实验室发表（PLoS Pathog 11(10): e1005231，2015年），本课题组在增加一些研究内容。另外，受该项目的资助还开展了相关研究，发表论文1篇，还有一篇在投稿中。