
近期,广东本科大学喻景权工程院院士项目团队,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。拜谱生物技术为该研究成果提供了球蛋白互作组、磷硝化作用掩盖组检测分析服务。
英文字母问题:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
中文翻译版头: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
朋友部门:浙江大学
深入分析村料:番茄蛋白冻干粉
拜谱保证技术水平:淀粉酶互作组、磷酸性反应突显组
水平途径:
研究方案报告
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负国家宏观调控番茄的耐旱性
营造ERF.D2敲除突然变化的体(erf.d2)和过表答株系(OE-ERF.D2),干旱气候治理后,erf.d2突然变化的株随便损伤更轻,过表答株抗旱救灾本事降底(图1a)且离体嫩叶突出表现更强的含水率引流率(图1b)。使用Y2H、co-IP、LCI等试验证实,ERF.D2与CPK27随便发生的共同角色,且ABA治理相关性可以淡化学习互作刚度(图1c-e)。还有使用体内挥发试验和MG132调控剂治理等试验证实ABA使用可以淡化学习CPK27与ERF.D2的互作,可以淡化ERF.D2经泛素化方式挥发(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负控制番茄的耐旱性
02、CPK27磷硝化作用ERF.D2以控制其蛋白酶质安稳性
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酸性反应淡化组分析。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以掌控其淀粉酶质平衡性
03、PUB22介导磷碱化ERF.D2的泛素化分解
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)。通过球蛋白互作组发现关键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介导磷硝化作用的ERF.D2泛素化溶解
04、ERF.D2可抑制AOC和OPR3的表现,负干预旱灾引发的茉莉酸海洋生物合并
对ERF.D2转变株和剖析株参与7天少水处置,并参与转录组测序。在ERF.D2转变株中,有4713个人类DNA组组被调涨,4236人类DNA组组被下跌(图4b)。表中1158个人类DNA组组只在ERF.D2转变株的旱情处置中调涨(图4c),他们人类DNA组组含有于手术伤口现象、茉莉酸合出、脂质代谢率各种茉莉酸现象等生态学学步骤(图4d)。在与JA合出一些的人类DNA组组中,AOC和OPR3的展示级别很深高与别人类DNA组组(图4e),并实现证实(图4f-g)。在后面实验操作中说明了ERF.D2与AOC和OPR3开机子相护帮助。
图4 ERF.D2限制AOC和OPR3的抒发,负宏观调控大旱引发的茉莉酸生物学合出
优秀文章个人心得体会
本钻研论述了ERF.D2在ABA与JA降雨胁迫互作中的关键所在核心区功用。ABA激活码的CPK27介导的ERF.D2磷硝化做用过程中 ,加强了其被PUB22泛素化的错误率,大幅度降低其仰制茉莉酸生物制品合成视频的功用,进而升降番茄耐旱力量(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA干预仿真植物抗涝应激状态类别
拜谱工作小结
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。该研究成果中拜谱怪物为其提供蛋白酶互作组、磷过酸绘制组的检测与分析。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的核苷酸质组学、呈现组学、产生组学、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!
符合文献资料: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