近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院設(shè)施園藝團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊PlantPhysiology在線(xiàn)發(fā)表題為“The HsfA1a-BAG5b module mediates thermotolerance through activating autophagy in tomato”的研究論文，揭示了HsfA1a–BAG5b模塊調(diào)控自噬提高番茄（Solanum lycopersicum L.）耐熱性的作用機(jī)制。

隨著全球變暖，極端高溫頻繁發(fā)生，成為限制作物生產(chǎn)的重要因素。熱激轉(zhuǎn)錄因子（Hsfs）廣泛存在于真核生物中，可識(shí)別基因的熱激應(yīng)答元件（HSE）并調(diào)控基因表達(dá)。Bcl-2 相關(guān)抗凋亡基因（BAG）常作為分子伴侶應(yīng)答多種逆境脅迫。自噬是將細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)送到液泡中進(jìn)行降解和回收的關(guān)鍵途徑，受Hsfs和BAG調(diào)節(jié)。然而B(niǎo)AG 蛋白如何介導(dǎo)HsfA1a調(diào)控自噬誘導(dǎo)番茄高溫抗性的作用機(jī)理尚不明確。

研究發(fā)現(xiàn)HsfA1a通過(guò)誘導(dǎo)自噬降解泛素化蛋白，增強(qiáng)番茄耐熱性。HsfA1a直接結(jié)合BAG5b啟動(dòng)子以激活其表達(dá)，并與BAG5b蛋白互作。HsfA1a-BAG5b互作增強(qiáng)了HsfA1a介導(dǎo)的BAG5b及自噬相關(guān)基因（ATG10）的轉(zhuǎn)錄。BAG5b過(guò)表達(dá)植株增強(qiáng)耐熱性，促進(jìn)自噬體積累，而bag5b突變體對(duì)高溫脅迫極為敏感，抑制自噬體形成。

此外，在HsfA1a過(guò)表達(dá)植株中敲除BAG5b或ATG10降低了HsfA1a誘導(dǎo)的耐熱性及自噬體形成。研究發(fā)現(xiàn)HsfA1a通過(guò)高溫下結(jié)合BAG5b啟動(dòng)子促進(jìn)其表達(dá)；BAG5b與HsfA1a互作以激活ATG10表達(dá)，從而促進(jìn)自噬體形成，降解泛素化蛋白聚集體，最終增強(qiáng)番茄植株耐熱性。

番茄HsfA1a-BAG5b模塊介導(dǎo)的耐熱性模式圖

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)已畢業(yè)博士生何明明、碩士生武佳婷和楊艷博士為該論文共同第一作者，王玉副教授為通訊作者。北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院遲程博士、我校碩士生崔青莘和范諾、本科生顏歡、劉弈浩和潘宗華、張可博士、劉曉英副教授、王健副教授、孫錦教授和郭世榮教授等參與研究。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練（SRT）、江蘇省科協(xié)青年科技人才托舉工程和國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目的資助。

文章鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf526