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前沿丨滕年军教授团队解析C类热激转录因子参与百合耐热性调控新机制
  • 日期:2024年01月13日 11:45
  • 编辑:园艺学院百合科研团队
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近日,南京农业大学园艺学院滕年军教授团队在New Phytologist在线发表了题为“Lily LlHSFC2 coordinates with HSFAs to balance heat stress response and improve thermotolerance”的研究论文,揭示了C2类转录因子LlHSFC2A类热激转录因子互作协同调控百合耐热性的新机制。百合是重要的花卉作物,但耐热性较差,限制其周年生产和园林应用,是产业上的瓶颈问题。通过解析百合耐热机制,可为耐热育种工作提供理论基础和基因储备。

LlHSFC2协同HSFAs平衡热激反应提高百合耐热性

热激转录因子(HSF)是植物高温胁迫反应的核心调节因子。许多研究都集中在A类和BHSF上,而CHSF的研究相对较少。本研究报道了一个参与百合耐热性调控的C2类热激转录因子LlHSFC2LlHSFC2受高温诱导表达,其蛋白定位于细胞核和细胞质中,可通过结合热激元件表现出抑制活性。在拟南芥、烟草和百合中过表达LlHSFC2都可以增强转基因植株的耐热性。相反,在百合中利用病毒诱导的基因沉默技术沉默LlHSFC2降低了其耐热性。LlHSFC2可以与自身互作,也能与A类的HSF互作。LlHSFC2HSFA相互作用,作为转录共激活因子,促进其转录激活能力。体内共表达分析显示,与单独的LlHSFA3A过表达相比,LlHSFC2/LlHSFA3A的共过表达进一步增强了转基因植物的耐热性,表明LlHSFC2在体内可以增强LlHSFA3A的耐热功能。此外,在遭受高温胁迫后,LlHSFC2的同源互作受到抑制,但其与热诱导表达的HSFA的异源互作增强,使其能够持续发挥对耐热性建立和维持的共激活作用。总之,本研究发现LlHSFC2通过与HSFA协作,在高温胁迫反应的平衡和维持中发挥积极作用,并为作物和园艺植物的耐热性育种提供了一个重要的参考。

南京农业大学百合科研团队吴泽副教授为第一作者,滕年军教授为通讯作者。团队博士生李婷、丁利平和已毕业博士生滕人达博士、徐素娟博士(现为团队钟山青年研究员)参与了研究,山东省农科院王成鹏博士和烟台大学曹兴博士提供了帮助。本研究受到国家重点研发项目(2019YFD1000400),江苏省自然科学基金项目(BK20190532),国家自然科学基金项目(32272761, 31902055), 江苏省六大高峰人才项目(NY-077)和中央高校基本科研业务费(KJQN202032)的资助。

文章下载地址:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.19507