近日,我院园林植物重要种质遗传解析与应用创新团队在Horticultural Plant Journal上发表了题为“Transcriptional profiles reveal the pivotal roles of RcHSFA2 and RcHSFA6b in mediating the heat stress response in Rosa chinensis”的研究论文。

月季(Rosa hybrida)兼具观赏、经济与文化价值,是园林绿化与景观营造中的重要观赏植物,亦位列世界四大鲜切花之首。然而,在栽培实践中,月季常遭受多种非生物胁迫,尤其热胁迫。热胁迫会显著抑制植株的生长发育及开花品质等,进而制约其规模化、产业化发展。因此,系统解析月季热胁迫应答的分子调控机制,对于创制耐热新种质、提高月季品质和产量至关重要。
该研究基于月季‘月月粉’热胁迫处理的转录组数据,构建其热胁迫应答的基因调控网络,并鉴定出RcHSFA2和RcHSFA6b为热胁迫应答的核心转录因子;基因功能验证表明二者均正向调控月季的耐热性。进一步研究表明,RcHSFA2与RcHSFA6b分别与RcHSFC1互作形成复合体,协同增强植株耐热性;其中,RcHSFA6b可直接激活RcHSFA2的转录表达,且RcHSFs–RcHSFC1复合体共同靶向并激活下游热激蛋白RcHSP18.1a基因的表达,进而增强月季的耐热性。

Fig. 2 Gene regulatory networks of heat stress-responsive transcriptional modulators
综上,该研究提出一个RcHSFAs-RcHSFC1-RcHSP18.1a分子模块参与调控月季耐热性的层级调控模型。该研究结果为解析月季及多年生园艺植物的热胁迫应答调控机制提供分子依据,对定向改良月季耐热性、推动耐热育种实践具有重要理论与应用价值。

Fig 8 Model of transcriptional regulatory mechanisms in the heat stress response in Rosa chinensis
河南农业大学申玉晓副教授和硕士毕业研究生亢雅芬为该论文的第一作者,河南农业大学王政教授、李永华教授和华中农业大学宁国贵教授为该文的通信作者。该研究获得国家自然科学基金项目、河南省高等学校重点科研项目计划和果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室开放课题项目的资助。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468014126000944