齿肋赤藓（Syntrichia caninervis）是极端耐干植物的典型代表，能够承受超过98%的细胞脱水，并在遇水后几秒钟恢复光合作用等生理活动，能够快速响应水分的变化。在植物应对水分变化过程中，蛋白质磷酸化是一种快速且可逆的翻译后修饰，在启动信号转导、调节蛋白功能中具有关键作用。然而，从磷酸化的角度，学界对齿肋赤藓的秒级响应机制尚不明晰。    针对上述问题，中国科学院新疆生态与地理研究所研究员李小双团队利用4D-label-free高通量蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学技术，对齿肋赤藓脱水-复水过程中蛋白质和磷酸化蛋白质进行了精确定量分析，并解析了齿肋赤藓在脱水-复水过程的全局磷酸化调控通路，靶定了一个关键磷酸化蛋白——脱氢抗坏血酸还原酶ScDHAR1。    研究显示，在齿肋赤藓脱水-复水五个阶段中共定量了2854种蛋白质和1177种磷酸化蛋白质，其中包括1447种差异表达蛋白质和699种差异磷酸化蛋白质。同时，在磷酸化蛋白质中，36.5%的蛋白质丰度发生显著变化。整合蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析表明，磷酸化在脱水和复水过程中可动态调控不同的代谢途径，即在脱水过程中，光合作用、谷胱甘肽代谢、柠檬酸循环、苯丙烷类生物合成和DNA修复协同作用，以维持细胞稳态并增强保护性反应；在复水过程中，磷酸化激活核糖体生物合成、能量代谢、苯丙氨酸代谢及大分子复合物组装等途径，以促进细胞功能恢复。其中，谷胱甘肽代谢是介导脱水-复水反应的核心磷酸化调控途径，且关键抗氧化酶ScDHAR1在Ser29和Ser218位点的磷酸化可增强其活性，降低脂质过氧化水平，提高活性氧清除能力，增强干燥耐受性。    这一研究首次揭示了齿肋赤藓耐干响应的磷酸化分子调控机制，深化了学界对其极端耐脱水与快速复水机制的理解，为培育耐干作物提供了宝贵的基因资源。   近期，相关研究成果以Phosphoproteomics analysis provides novel insight into the mechanisms of extreme desiccation tolerance of the desert moss Syntrichia caninervis为题，发表在《植物杂志》（The Plant Journal）上。研究工作得到中国科学院的支持。    论文链接齿肋赤藓脱水-复水过程中表型、生理及磷酸化变化ScDHAR1磷酸化增强齿肋赤藓的耐干性及抗氧化能力基于全局磷酸化组学解析的齿肋赤藓脱水-复水过程中磷酸化调控模型<!--!doctype-->