沈阳农业大学李天来院士/王峰教授团队揭示四肽重复蛋白SlREC2调控番茄耐低温性的分子机制

以下文章来源于植物生理PlantPhysiol ，作者PP

自然条件下温度随着昼夜节律及季节更替不断变化，植物进化出精细的作用机制和调控网络来感知复杂多变的温度信号，并相应地调整自身的生长或发育以适应温度的变化。番茄作为一种世界性的经济园艺作物，是我国设施蔬菜栽培的主要作物之一，但其生长过程对环境温度比较敏感，尤其是秋冬季节低温弱光逆境胁迫，严重影响了番茄的产量和品质。因此，阐明番茄等作物的低温胁迫响应机理和分子机制，挖掘可利用的高效抗性基因，对于实现农作物的抗性育种及满足社会日益提高的对番茄等果蔬品质和产量的需求意义重大。

近日，沈阳农业大学现代设施园艺工程技术中心李天来院士和王峰教授团队在Plant Physiology上发表了题为Tetratricopeptide repeat protein SlREC2 positively regulates cold tolerance in tomato的研究论文，系统阐释了一个四肽重复蛋白SlREC2调控番茄低温响应和缓解低温弱光伤害的分子机制。

REDUCED CHLOROPLAST COVERAGE 2（SlREC2）是一个四肽重复蛋白。该团队前期研究发现，温光交叉信号关键因子SlFHY3在缓解番茄低温光抑制中发挥关键作用（New Phytologist, 2022），编码四肽重复蛋白的SlRECs家族基因是其潜在的下游靶基因。本研究中，该团队发现SlREC2通过诱导番茄体内脱落酸（ABA）含量、CBF途径相关基因的表达及光保护途径，进而正调控番茄的耐低温性。利用ABA缺失突变体等材料进行遗传学和药理学互补试验证明，SlNCED1介导的ABA合成途径在SlREC2下游正调控番茄的耐低温性。进一步研究发现，一个在番茄玉米黄质生物合成中催化β-紫罗酮羟基化形成β, β-叶黄素的关键蛋白酶β-RING CAROTENE HYDROXYLASE 1b（SlBCH1b）可以与SlREC2互作。遗传学试验研究表明，SlREC2与SlBCH1b通过共同促进番茄体内ABA积累、CBF途径相关基因的表达以及光保护途径，进而协同增强番茄响应低温弱光胁迫的能力。

该研究建立了一条四肽重复蛋白缓解番茄低温光抑制的信号转导途径，初步展现了SlREC2-SlBCH1b为中心的信号模块在番茄抗逆遗传改良中的潜在应用价值。

该研究在沈阳农业大学现代设施园艺工程技术中心教育部重点实验室完成，沈阳农业大学张颖博士为该论文的第一作者，王峰教授和李天来院士为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、辽宁省优秀青年科学基金等项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiad085

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