OPR | 中农何俊娜课题组揭示不同品种百合耐热性差异的新机制

百合是世界上非常重要的鲜切花之一，喜欢凉爽的环境。中国夏季高温影响了百合切花的产量和质量。百合的耐热机制已经被科研工作者们广泛研究，但造成不同品种间耐热性差异的机制还尚不清楚。

2024年4月，中国农业大学何俊娜课题组在Ornamental Plant Research上发表了题为The diversity in interactionbetween HsfA2 and ACTIN leads to differences in heat stress responses amongdifferent lily varieties的研究文章，揭示了HsfA2和ACTIN之间相互作用的多样性导致了两个常见百合品种麝香百合‘白天堂’和东方百合‘西伯利亚’耐热性的差异。

该研究从耐热性差异较大的两个栽培商业品种麝香百合‘白天堂’和东方百合‘西伯利亚’中克隆了热激转录因子HsfA2。SMART网站预测 ‘白天堂’的LlHsfA2中发现了肌动蛋白互作蛋白AIP3结构域，而‘西伯利亚’的LoHsfA2中却没有发现这一结构域。该研究克隆了LlACTIN 和LoACTIN 基因，发现它们编码的氨基酸序列相同，因此将其编码蛋白命名为LACTIN。双分子荧光互补实验发现LlHsfA2与LACTIN蛋白互作，而LoHsfA2与LACTIN之间不存在这种相互作用。使用大麦条纹花叶病毒诱导的基因沉默试验在百合中进行表型分析发现，‘白天堂’的LlHsfA2 和LACTIN 沉默株系对热处理敏感，‘西伯利亚’的LoHsfA2 沉默株系对热处理也敏感，但‘西伯利亚’的LACTIN 沉默株系则表现正常。在‘白天堂’的LACTIN 或LlHsfA2 沉默株系中，LlHsfA2 或LACTIN 的表达量减少，而在‘西伯利亚’的LACTIN 或LoHsfA2 沉默株系中，LoHsfA2 或LACTIN 的表达量没有变化。

总之，该研究发现LlHsfA2和LACTIN在耐热品种‘白天堂’中在蛋白质水平上发生互作，并影响基因表达，从而保护‘白天堂’植株细胞免受热胁迫损伤。相反，在不耐热品种‘西伯利亚’中却没有发现相互作用和调控关系，这可能是导致这两个品种耐热性不同的原因之一。这一研究结果进一步丰富了百合的耐热机制，为以后耐热百合品种培育提供新的思路。

图1 ‘白天堂’和‘西伯利亚’中HsfA2 和ACTIN 沉默株系在热胁迫下的表型分析

中国农业大学园艺学院何俊娜副教授为该论文的通讯作者，园艺学院硕士生王悦宋存虚和本科生佟实为论文的共同第一作者，郭玉磊杨希李春燕邵亚楠参与了部分实验工作，义鸣放教授为课题提出了指导意见。该课题组主要从事百合高温胁迫响应的分子机制研究。该研究得到国家自然科学基金项目（31972438和31300219）的资助。

https://doi.org/10.48130/opr-0024-0009

关于 Ornamental Plant Research

Ornamental Plant Research是一本开放获取的期刊，致力于传播观赏植物领域的最新研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论、观点以及应用性论文。期刊主编由美国佛罗里达大学食品与农业科学学院陈建军教授担任。目前期刊已被Scopus、DOAJ、CABI等数据库收录。

期刊官网：

www.maxapress.com/opr

投稿链接：

mc03.manuscriptcentral.com/ornpr

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