Hortic Res | 湖南农业大学解析了蛋白酶抑制剂ASP抑制蛋白质降解增强金柑抗冻性的分子机制

随着全球气候变暖，原有的气候变化规律被打乱，突如其来的寒潮往往导致越冬果树未经历冷驯化即遭遇冰冻，大范围冻害比以往更严重。金柑（Fortunella margarita (Lour.) Swingle）是一种重要的常绿的柑橘栽培品种，具有很好的抗寒能力。未经驯化的金柑植株受冻后叶片呈水渍状，卷曲，冻害表型明显，但冷驯化的金柑即使受冻，转移到常温后，叶片水渍消失，形状恢复，冻害相关的生理指标回归到正常水平，但其调控机制尚不清楚。

2023年4月，Horticulture Research 上线了（Advance Access）湖南农业大学杨华副教授课题组题为Protease inhibitor ASP enhances freezing tolerance by inhibiting protein degradation in kumquat 的研究论文。

该研究表明，维持蛋白稳态是冷驯化金柑抗冻的关键。未冷驯化的金柑蛋白酶活性高，冻后恢复期间可溶性蛋白含量下降显著，代谢相关蛋白稳态失衡，导致不可逆的冰冻伤害。蛋白组学分析证实了上述调控途径并挖掘到一个起关键调控作用的蛋白FmASP. FmASP具有广谱性蛋白酶抑制功能，在冷驯化的金柑中上调表达，抑制多种类型蛋白酶活性，使得植株在冻后恢复期间可溶性蛋白含量保持稳定，维持基本生理活动，从而抵御冻害。转FmASP基因的拟南芥验证实验证明了蛋白酶抑制剂FmASP通过抑制蛋白质降解而增强抗冻性。文章最后提出了蛋白酶抑制剂参与植物抗冻的分子机制（图1），研究结果为植物抗冻调控机制开拓了新的研究方向，对冰冻灾后救治提供了新思路和策略。

湖南农业大学生物科学技术学院杨华副教授为该论文的第一作者及通讯作者，中国农业科学院深圳农业基因组研究所熊兴耀教授和内布拉斯加大学林肯分校李煌博士为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目（No.31200963）和湖南省教育厅重点研究项目（No.18A091）的资助。

文章链接：

‍https://doi.org/10.1093/hr/uhad023

转自：“园艺研究”微信公众号

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