姜新强课题组在TPJ发表文章揭示翻译后修饰调控月季耐旱新机制

    2025-06-15 14:50:29           浏览数:0

  近日,TPJ 在线发表了英国上市公司365姜新强课题组题为“RhNIRF1-mediated ubiquitination of RhNAC31 affects drought tolerance by regulating stress-related genes in Rosa hybrida”的研究论文。该研究发现月季中RING型E3连接酶RhNIRF1与NAC结构域转录因子RhNAC31相互作用并泛素化介导其降解,并通过多组学联合分析建立了一个调控月季响应干旱胁迫的调控模块。

  月季是重要的花卉作物,具有重要的经济价值,广泛用于城市园林绿化。然而,干旱等非生物逆境胁迫影响了月季的生长、发育和开花等生物学过程。课题组前期报道了过表达月季 RhNAC31能够增强转基因拟南芥对多种非生物胁迫的耐受性(Ding et al,2019)。通过酵母双杂交(Y2H)筛库获得了RING型E3连接酶RhNIRF1能够与其互作(Ding et al,2020)。在本研究中,进一步解析了RhNIRF1能够对RhNAC31进行泛素化修饰,降低蛋白稳定性,促进其降解,降低RhNAC31对其下游靶基因的调控。干旱胁迫时,RhNIRF1蛋白丰度降低,该修饰机制功能减弱,促进RhNAC31对其下游靶基因的调控,提高月季对干旱胁迫的适应。该研究通过整合遗传学和分子生物学分析以及多组学分析,证明了RhNIRF 1泛素化修饰RhNAC31,并发现RhNAC31直接与多个胁迫相关基因(RhABI1,RhNAC083)的启动子结合,从而在应对干旱胁迫中发挥积极作用。

  姜新强课题组近年来在月季逆境胁迫调控中取得了一系列的进展,揭示了胁迫响应转录因子,蛋白泛素化修饰和ABA等激素信号在月季逆境胁迫中的重要调控作用(Su et al., Planta, 2021;Su et al., Horticulture Research, 2022;Zhao et al., Horticultural Plant Journal, 2024;Zhang et al., Molecular Horticulture, 2024;Geng et al., Plant Physiology, 2023)。本研究进一步揭示了蛋白翻译后的泛素化修饰影响RhNAC31稳定性进而参与月季干旱胁迫耐性。姜新强教授和中国热带农业科学院热带生物技术研究所吕培涛研究员为论文的通讯作者,英国上市公司365已毕业研究生付鲁峰(现福建农林大学博士在读),2023级在读研究生唐国浩,福建农林大学已毕业研究生倪雪婷(现中国农业大学博士在读)和曾雯为该论文的第一作者。英国上市公司3652022级研究生师亚茹,已毕业研究生耿丽芳(现北京林业大学博士在读)、苏林(现中国农业大学博士在读)、丁爱琴(已入职山东农业工程学院)、福建农林大学陈倬副教授也参与了该项研究工作。该研究得到了国家自然科学基金(32371941)、山东省自然科学基金(ZR2023MC014)和英国上市公司365研究生创新计划(QNYCX24026)的资助。

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