近日，Plant, Cell & Environment在線發表了南京農業大學園藝學院侯喜林教授團隊題為“BcVQ11A-BcWRKY23-BcWRKY25 module is involved in thermotolerance by regulating phenylalanine ammonia-lyase activity in non-heading Chinese cabbage”的研究論文，揭示了BcVQ11A-BcWRKY23-BcWRKY25模塊通過調節苯丙氨酸解氨酶活性參與不結球白菜耐熱性調控的新機制。
不結球白菜(Brassica campestrisssp. chinensis)是十字花科蕓薹屬蕓薹種的3個亞種之一，為一、二年生草本植物。因其種質資源豐富、生長周期短、單位面積產量高、易栽培等特點，在我國中部及以南地區周年栽培種植，占據市場重要份額，國外大量引種，已成為一種全球性的蔬菜作物。不結球白菜中富含礦物質、膳食纖維、維生素，對調節人體酸堿平衡、新陳代謝及預防疾病具有重要作用。不結球白菜喜冷涼氣候，在25℃以上的高溫天氣生長衰弱，易感病毒病，因此，探究不結球白菜在高溫環境中的耐熱機制，以提升其產量和品質，具有重要意義。
本研究發現不結球白菜受到熱脅迫（HS）時，BcWRKY23被迅速誘導表達。短期HS作用下，BcWRKY23可以直接結合自身的啟動子增強自身的表達。同時BcWRKY23直接結合BcWRKY25的啟動子，并激活其表達，BcWRKY25也在短期HS下迅速積累。BcWRKY23和BcWRKY25通過激活熱脅迫響應（HSR）基因的表達來提高不結球白菜的耐熱性。同時，BcWRKY23和BcWRKY25共同激活BcPAL1和BcPAL2的表達，顯著增強了短期高溫下苯丙氨酸解氨酶的活性，從而增強了不結球白菜的耐熱性。在長期HS下，BcVQ11A顯著積累抑制了BcWRKY23和BcWRKY25的轉錄激活能力，使得BcPAL1和BcPAL2的表達也下調。最終導致苯丙氨酸解氨酶活性低于正常水平，使不結球白菜萎蔫（圖1）。
圖1BcVQ11A-BcWRKY23-BcWRKY25-BcPAL1/BcPAL2調控不結球白菜耐熱性的分子機制
南京農業大學園藝學院侯喜林教授和張昌偉副教授為論文共同通訊作者，南京農業大學園藝學院白菜系統生物學實驗室博士研究生高瞻遠，已畢業碩士研究生汪海燕和已畢業博士研究生陳曉山（現工作單位為河北省農林科學院經濟作物研究所）為論文共同第一作者，博士研究生丁強，厲恩銅，沈云樓，蔣程，李英教授等參與了這項研究。該研究得到了國家重點研發計劃子課題（2022YFD1200502）、中央高校基本科研業務費專項資金（KYPT2024001）和江蘇省種業振興“揭榜掛帥”項目（JBGS[2021]064）的資助。原文鏈接：
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