植物的生长和发育受到非生物胁迫（如热、冷和干旱）的抑制。这些胁迫引发一系列生化、细胞和生理变化，包括膜流动性改变、细胞骨架重排、蛋白质构象变化、短暂的钙离子（Ca²⁺）内流、活性氧（ROS）产生、代谢物积累和光合作用改变。同样，干旱和盐胁迫也会引起氧化应激、膜脂质损伤、Ca²⁺内流和代谢功能障碍。
南京农业大学卢珊 课题组联合康奈尔大学 华健 课题组 鉴定了水稻中的三个紧密相关的环核苷酸门控通道（CNGC）基因——OsCNGC14、OsCNGC15和OsCNGC16，以确定它们是否在多种非生物胁迫中发挥作用。
研究发现，这三个基因的失功能突变体在热、冷、干旱和胁迫激素脱落酸（ABA）处理下，钙离子（Ca2+）内流减少，气孔关闭速度变慢。
这些突变体对热、冷和干旱的耐受性也低于野生型。
相反，过表达OsCNGC16的植株对胁迫的气孔关闭反应更快，对热、冷和干旱的耐受性增强。气孔关闭与胁迫耐受性之间的紧密关联表明，这些OsCNGC基因通过调节气孔运动至少部分地赋予了对多种非生物胁迫的耐受性。
此外，这三个OsCNGC蛋白之间存在物理相互作用，但与一个远缘相关的CNGC蛋白没有相互作用，表明它们之间可能形成异源寡聚体。
本研究揭示了OsCNGC14、15和16蛋白在气孔响应和对多种胁迫的耐受性中的关键作用，提出了一个涉及钙内流和气孔运动调节的多种胁迫耐受机制。
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