2022年2月28日，美国诺贝研究所Kirankumar S. Mysore 团队在Plant Physiology杂志发表了题为Overexpression of Arabidopsis nucleolar GTP-binding 1 proteins confers drought tolerance in rice 的研究论文，文章研究发现在水稻中过表达拟南芥的AtNOG1-1或AtNOG1-2能够增强水稻的抗旱性。NOG1-2和NOG1-1在调节气孔周围硅质小体(silica body)形成以防止蒸腾失水中的作用。本研究为水稻抗旱性的研究提供了一条新途径。

干旱作为世界上大部分地区的主要不利环境因素，会导致作物产量大幅下降。大米(Oryza sativa) 是世界一半以上人口的主食之一。与小麦 (Triticum aestivum) 或玉米 (Zea mays) 相比，水稻植物即使对轻微的干旱胁迫也很敏感，需水量几乎是小麦和玉米的两倍。拟南芥 (Arabidopsis thaliana) AtNOG1 (GTPase Nucleolar GTP-binding protein 1) 在抵抗生物胁迫中发挥作用。

在本文中，研究者创建了组成型过表达AtNOG1-1或AtNOG1-2 的转基因水稻品系.此外还创制了OsNOG1下调的水稻 RNAi 株系。AtNOG1-1和AtNOG1-2过表达株系在不影响谷物产量的情况下表现出耐旱性增强，而与野生型植物相比，OsNOG1-RNAi对干旱更敏感。生理参数分析表明，与对照相比，AtNOG1-1或AtNOG1-2过表达株系的细胞液渗透压、相对水分含量和 ABA 水平增加，但叶片水分流失减少。研究还发现，与对照相比，AtNOG1-1和AtNOG1-2过表达系中与ABA和JA信号传导、气孔调节、渗透势维持、胁迫保护和抗病性有关的几个基因上调。

Regulation of transcriptome by NOG1-1 and NOG1-2 during drought.

​综上，本研究阐明了NOG1-2和NOG1-1在调节气孔周围硅质小体(silica body)形成以防止蒸腾失水中的作用。这些结果为水稻抗旱性的研究提供了一条新途径。

文章链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiac078