
近期,福建大学专业喻景权科学院院士团对,朱常安医生在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蛋白酶互作组、磷硝化作用掩盖组检测分析服务。
国外英文文章标题:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
2英文主题: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
朋友厂家:浙江大学
研发资料:番茄蛋白冻干粉
拜谱展示 技术设备:球蛋白互作组、磷酸性反应绘制组
技術途径:
实验结杲
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负自我调节番茄的耐旱性
打造ERF.D2敲除转变体(erf.d2)和过表示株系(OE-ERF.D2),旱涝加工后,erf.d2转变株影响更轻,过表示株抗涝特性较低(图1a)且离体叶尖情况较高的肌肤水分流动率(图1b)。借助Y2H、co-IP、LCI等进行科学试验单位介绍信,ERF.D2与CPK27随时产生互为功能,且ABA加工有效提高互作強度(图1c-e)。另借助离体光吸附进行科学试验和MG132可抑药物加工等进行科学试验单位介绍信ABA借助提高CPK27与ERF.D2的互作,利于ERF.D2经泛素化经过光吸附(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负政策调控番茄的耐旱性
02、CPK27磷酸性反应ERF.D2以掌握其蛋白酶质安稳性
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过酸绘制组分析。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磷酸性反应ERF.D2以管控其淀粉酶质安全性
03、PUB22介导磷酸性反应ERF.D2的泛素化光降解
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)。通过淀粉酶互作组发现关键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泛素化光降解
04、ERF.D2可抑制AOC和OPR3的表现,负控制大旱诱发的茉莉酸生态学转化成
对ERF.D2变化株和相较比较株确定7天干燥缺水加工办理,并确定转录组测序。在ERF.D2变化株中,有4713个表观遗传被上浮,42二十六个表观遗传被调低(图4b)。其中的115五个表观遗传只在ERF.D2变化株的旱灾加工办理中上浮(图4c),以上表观遗传聚集于伤口结痂不起效用迟钝、茉莉酸聚合、脂质分泌与茉莉酸不起效用迟钝等生物技术学时(图4d)。在与JA聚合有关的的表观遗传中,AOC和OPR3的描述横向显眼远远超出另外的表观遗传(图4e),并有印证(图4f-g)。在后面试验中证件了ERF.D2与AOC和OPR3起动子主动效用。
图4 ERF.D2促使AOC和OPR3的体现,负干预大旱引导的茉莉酸生态学制作而成
短文总结
本研究方案阐述了ERF.D2在ABA与JA干旱气候胁迫互作中的最为关键的联络线效用。ABA解锁的CPK27介导的ERF.D2磷酸性反应工作,提高了其被PUB22泛素化的成功率,缩减其仰制茉莉酸生物学生成的效用,故而大幅提升番茄抗旱救灾工作能力(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA调节作用作物抗涝应激反应三维模型
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。该研究成果中拜谱海洋生物为其提供淀粉酶互作组、磷酸性反应体现组的检测与分析。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、修饰语组学、分解代谢组学、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!
参考使用学术论文: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