本科毕业于东北农业大学，博士毕业于南京农业大学，西北农林科技大学教授以通讯作者身份

近日，西北农林科技大学园艺学院胡晓辉教授课题组在《Plant, Cell & Environment》期刊上发表题为“The SlMYC2‐SlNAC90‐SlNAC102 Module Mediates Low-Temperature Stress Responses in Tomato by Regulating Jasmonic Acid Biosynthesis”的研究成果。孟祥光博士为论文第一作者，胡晓辉教授为通讯作者。

研究团队基于前期番茄低温转录组数据，筛选到NAC家族成员SlNAC90——其表达受低温（4℃）和JA显著诱导。通过CRISPR-Cas9基因编辑和过表达技术构建SlNAC90转基因株系，发现过表达SlNAC90的番茄在低温处理后仍保持健康生长，而敲除株系出现严重萎蔫；生理指标显示，过表达株系的相对电导率（REC）、丙二醛（MDA）含量显著降低，过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性显著升高，同时光合系统II最大光化学效率（Fv/Fm）更稳定，活性氧（ROS）积累量减少，证实SlNAC90是番茄低温响应的正调控因子。

图1 SlNAC90过表达与敲除株系的低温表型及生理指标差异

为解析SlNAC90的作用靶标，研究通过酵母单杂交（Y1H）、凝胶迁移率变动实验（EMSA）、染色质免疫共沉淀-定量PCR（ChIP-qPCR）及双荧光素酶报告实验（Dual-Luc），证实SlNAC90可直接结合JA合成关键基因SlLOXC的启动子“CACG”基序，激活其转录。SlLOXC作为13-脂氧合酶（13-LOX）家族成员，是JA合成的限速酶——过表达SlLOXC可使低温下番茄叶片JA含量显著提升，ROS清除能力显著增强；而敲除SlLOXC则导致JA含量显著下降，低温敏感性显著增加，明确了SlLOXC是SlNAC90调控JA合成的直接下游靶基因。

进一步研究发现，SlNAC90可与另一个NAC家族成员SlNAC102发生蛋白互作（通过Y2H、GST Pull-Down、双分子荧光互补（BiFC）及荧光素酶互补成像（LCI）验证）。尽管SlNAC102自身不能结合SlLOXC启动子，但与SlNAC90互作后可显著增强SlNAC90对SlLOXC的结合与转录激活能力——Dual-Luc实验显示，两者共表达时SlLOXC的LUC/REN活性较SlNAC90单独表达显著提升，证实SlNAC102是SlNAC90的关键共激活因子。最后，研究团队聚焦JA信号通路核心转录因子SlMYC2，发现其表达同样受低温和JA诱导，且可通过结合SlNAC90、SlNAC102启动子的“G-box”基序（-CACGTG-），促进两者转录。

图2 SlMYC2-SlNAC90-SlNAC102-SlLOXC模块调控番茄低温胁迫模式图

论文链接：

https://doi.org/10.1111/pce.70268