
近期,云南大学生喻景权中科院院士开发团队,朱常安教授在Plant Biotechnology Journal期刊上发表题为“ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato”的文章。该研究发现了在番茄耐旱过程中,乙烯响应因子(ERF.D2)的Ser-52位点被钙依赖性蛋白激酶27(CPK27)以ABA依赖性方式磷酸化,随后经历PUB22介导的泛素化降解。ERF.D2的降解导致JA生物合成基因(烯丙稀氧化物环化酶(AOC)和12-氧代植物二烯酸还原酶3(OPR3))的转录水平和内源性JA浓度升高,从而增强番茄的抗旱性。这些发现为理解ABA与JA在番茄抗旱过程中的协同作用机制提供了新视角。拜谱动物为该研究成果提供了球蛋白互作组、磷硝化作用修饰语组检测分析服务。
用英语主题:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
中文名微信标题:ERF.D2通过协同调控脱落酸和茉莉酸负向调控番茄的抗旱性
大家政府部门:浙江大学
探究用料:番茄蛋白冻干粉
拜谱带来了新技术:蛋清互作组、磷过酸绘制组
技艺路线地图:
探讨数据
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负调整番茄的耐旱性
融合ERF.D2敲除变异体(erf.d2)和过表达方式出来株系(OE-ERF.D2),干旱气候治理 后,erf.d2变异株挫伤更轻,过表达方式出来株耐旱效率降低(图1a)且离体叶轮叶片情况更高些的土壤含水量溜走率(图1b)。经由Y2H、co-IP、LCI等试验说明,ERF.D2与CPK27一直遭受间接的功效,且ABA治理 有明显增強互作标准(图1c-e)。另经由身体生物挥发试验和MG132调控剂治理 等试验说明ABA经由增強CPK27与ERF.D2的互作,增强ERF.D2经泛素化有效途径生物挥发(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负调空番茄的耐旱性
02、CPK27磷过酸ERF.D2以调控其蛋白酶质不稳性
鉴于CPK27具有蛋白激酶功能,免疫沉淀和Phos-tag免疫印迹实验表明,CPK27可使ERF.D2蛋白磷酸化,ABA可进一步提高ERF.D2的磷酸化水平(图2a-c)。将MBP-ERF.D2与His-CPK27进行体外磷酸化反应后进行磷硝化作用遮盖组分析。Ser-47和Ser-52被鉴定为潜在的磷酸化位点。点突变验证发现ERF.D2中的Ser-52是由CPK27磷酸化的主要位点(图2d),并且ERF.D2S52A的降解率显著降低(图2e-f)。
图2 CPK27磷碱化ERF.D2以调控其淀粉酶质不性能分析性
03、PUB22介导磷酸性反应ERF.D2的泛素化溶解
干旱胁迫下ERF.D2蛋白含量降低(图3a-b),且外源性ABA处理显著降低了ERF.D2蛋白水平(图3c-d)。通过血清互作组发现关键E3连接酶PUB22,PUB22突变体表现出更明显的抗旱敏感性,而且ERF.D2蛋白能通过ABA依赖性方式直接与PUB22相互作用。表达CPK27时,PUB22介导的ERF.D2泛素化作用显著增强,磷酸化模拟形式的ERF.D2S52D显示出更高的泛素化水平,而ERF.D2S52A时,PUB22介导的泛素化作用几乎完全被阻断(图3e-g)。抑制剂MG132处理,ERF.D2-GFP蛋白的积累量显著增加(图3i-j)。
图3 PUB22介导磷过酸的ERF.D2泛素化吸附
04、ERF.D2阻止AOC和OPR3的表明,负宏观调控干旱气候分析的茉莉酸微生物组成
对ERF.D2变动株和比较株来7天旱灾净化办理,并来转录组测序。在ERF.D2变动株中,有4713个遗传什么是人类什么是什么是人类基因被上浮,42二十二个遗传什么是人类什么是什么是人类基因被调整(图4b)。进来1157个遗传什么是人类什么是什么是人类基因只在ERF.D2变动株的旱灾净化办理中上浮(图4c),这个遗传什么是人类什么是什么是人类基因丰度于患处反映、茉莉酸人工、脂质产生及及茉莉酸反映等生物技术学时(图4d)。在与JA人工相应的的遗传什么是人类什么是什么是人类基因中,AOC和OPR3的表示程度很大低过另外遗传什么是人类什么是什么是人类基因(图4e),并受到查证(图4f-g)。在事后实验所中证明格式了ERF.D2与AOC和OPR3启动时子相互之间用。
图4 ERF.D2仰制AOC和OPR3的展现,负调空旱涝诱发的茉莉酸菌物分解成
短文个人心得体会
本科研蕴含了ERF.D2在ABA与JA大旱胁迫互作中的的关键枢纽站学习能力。ABA解锁的CPK27介导的ERF.D2磷硝化角色步骤,减弱了其被PUB22泛素化的转化率,变低其促使茉莉酸怪物炼制的学习能力,而升高番茄耐旱学习能力(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA国家宏观调控藤本植物耐旱应激反应实体模型
拜谱个人心得体会
本研究首次揭示了ERF.D2作为ABA与JA信号交叉的关键节点,阐明“ABA诱导ERF.D2磷酸化-泛素化降解-JA合成增强”的协同机制。该研究成果中拜谱动物为其提供蛋白酶互作组、磷过酸淡化组的检测与分析。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的血清质组学、体现组学、新陈代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务体系,整合多组学数据进行深入挖掘分析,全面解析机制机理等,助力高分文章发表。欢迎咨询!
参照文献综述:Zhu C, Li X, Zhang M, et al. ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato. Plant Biotechnol J. Published online May27, 2025. doi:10.1111/pbi.70157