植物所等揭示油菜素內(nèi)酯調(diào)控植物對熱脅迫響應(yīng)的分子機制

　　全球氣候變暖導(dǎo)致生長季節(jié)高溫天氣頻發(fā)，造成作物減產(chǎn)、品質(zhì)下降，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)學(xué)研究中受到廣泛關(guān)注。因此，研究增強植物對熱脅迫耐性的分子機制具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。油菜素內(nèi)酯調(diào)控植物生長發(fā)育諸多過程，也參與植物對熱脅迫的響應(yīng)，目前其分子機制尚不清楚。

 

　　中國科學(xué)院植物研究所朱生偉團隊發(fā)現(xiàn)ERF49作為一個關(guān)鍵因子介導(dǎo)了油菜素內(nèi)酯調(diào)節(jié)植物對熱脅迫的耐受性。研究人員發(fā)現(xiàn)，ERF49是受油菜素內(nèi)酯調(diào)節(jié)的BZR1直接靶基因，BZR1通過與ERF49啟動子結(jié)合來抑制ERF49表達，在植物耐熱性中是一個負調(diào)節(jié)因子。過量表達ERF49可提高植物對熱脅迫的敏感性，其中熱激轉(zhuǎn)錄因子HSFA2、熱響應(yīng)誘導(dǎo)基因DREB2A和三個熱激蛋白基因HSPs的轉(zhuǎn)錄水平在熱脅迫下顯著降低。遺傳分析結(jié)果表明，顯性功能獲得突變體（bzr1-1D）與野生型相比，對熱脅迫的敏感性較低；過量表達ERF49-SRDX（一種顯性抑制因子報告基因）與bzr1-1D相比，ERF49-SRDX/bzr1-1D轉(zhuǎn)基因植株對熱脅迫的敏感性顯著降低。研究結(jié)果表明油菜素內(nèi)酯通過BZR1抑制ERF49的表達，增強了植物的耐熱性，而這一過程依賴于下游熱脅迫誘導(dǎo)基因的表達，揭示了油菜素內(nèi)酯調(diào)控植物對高溫脅迫響應(yīng)的一種新的分子機制。

 

　　相關(guān)研究成果于近日在線發(fā)表于BMC Biology。相關(guān)研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、海南崖州灣種子實驗室和國家自然科學(xué)基金等項目的資助。