本網(wǎng)訊 高溫?zé)岷κ侵匾h(huán)境脅迫因子，嚴(yán)重影響植物生長發(fā)育和生殖生存，揭示熱害作用機(jī)制并提高植物耐熱性是植物科學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。作為固著生物，植物進(jìn)化出了復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)來感知環(huán)境溫度的變化，并通過復(fù)雜多樣的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑響應(yīng)熱脅迫，其中信使RNA可變剪接（mRNA alternative splicing, AS）能響應(yīng)溫度變化，產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)變體，在植物抵抗熱脅迫過程中發(fā)揮重要功能。研究顯示蛋白質(zhì)液-液相分離（Liquid-Liquid Phase Separation, LLPS）在生物體應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫中發(fā)揮重要功能，但植物如何通過mRNA可變剪接和蛋白LLPS協(xié)同作用抵御高溫鮮有報(bào)道。

 

　　近日，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)作物抗逆育種與減災(zāi)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室李培金教授團(tuán)隊(duì)在國際著名期刊Nature Communications在線發(fā)表了題為“Cooperative condensation of RNA-DIRECTED DNA METHYLATION 16 splicing isoforms enhances heat tolerance in Arabidopsis”的研究論文。該研究揭示了一個(gè)pre-mRNA剪接因子RDM16（RNA-DIRECTED DNA METHYLATION 16）能響應(yīng)溫度變化，發(fā)生mRNA可變剪接，編碼兩種變體蛋白——RDL和RDS。研究發(fā)現(xiàn)RDL和RDS均能通過其蛋白質(zhì)無序區(qū)IDR1（Intrinsically Disordered Region 1）中的精氨酸殘基驅(qū)動(dòng)蛋白質(zhì)發(fā)生LLPS，該過程在植物體耐熱過程中發(fā)揮重要功能。更為重要的是，RDS單獨(dú)沒有抗熱脅迫功能，但能通過促進(jìn)RDL的LLPS顯著增強(qiáng)植物的耐熱性。該研究為植物響應(yīng)高溫脅迫的蛋白相分離功能提供了獨(dú)特研究視角，也為培育耐高溫作物提供了重要基因資源和理論依據(jù)。

 

　　論文第一作者為安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2020級(jí)博士生馬晶和2024級(jí)博士生李帥，李培金教授和青年教師王傳宏博士為該論文的共同通訊作者。該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFD1201803）和安徽省科技重大專項(xiàng)（202203a06020005）經(jīng)費(fèi)的資助。

 

　　論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-55850-w?utm_source=rct_congratemailt&utm_medium=email&utm_campaign=oa_20250107&utm_content=10.1038/s41467-025-55850-w