
近期,江苏本科大学喻景权工程院院士人员,朱常安院士在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。拜谱海洋生物为该研究成果提供了蛋白酶互作组、磷碱化表达组检测分析服务。
因为标题格式:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
简体中文子标题: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
老客户企业:浙江大学
科学研究物料:番茄蛋白冻干粉
拜谱提高技术水平:淀粉酶互作组、磷酸性反应呈现组
技术性路线地图:
探究结局
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负房产调控番茄的耐旱性
勾勒ERF.D2敲除转变性体(erf.d2)和过呈现株系(OE-ERF.D2),旱涝治理 后,erf.d2转变性株破损更轻,过呈现株抗涝专业能力降底(图1a)且离体嫩叶现象越来越高的水汽人才流失(图1b)。依据Y2H、co-IP、LCI等检测表明,ERF.D2与CPK27立即遭受能够 效用,且ABA治理 更为明显强化互作抗压强度(图1c-e)。同时依据身体外分解检测和MG132促使剂治理 等检测表明ABA依据强化CPK27与ERF.D2的互作,促进会ERF.D2经泛素化经过分解(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负改善番茄的耐旱性
02、CPK27磷硝化作用ERF.D2以调控其球蛋白不稳性
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硝化作用表达组分析。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磷过酸ERF.D2以操控其核核苷酸平稳性
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)。通过蛋清互作组发现关键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泛素化挥发
04、ERF.D2限制AOC和OPR3的表达出来,负改善干早诱导型的茉莉酸生物工程人工
对ERF.D2转变率株和照表株实施7天长时间不降雨水的时候进行操作,并实施转录组测序。在ERF.D2转变率株中,有4713个dna被上涨,4236dna被下降(图4b)。表中1156个dna只在ERF.D2转变率株的长时间不降雨水的时候进行操作中上涨(图4c),这样dna生物工程富集于患处想法、茉莉酸人工、脂质基础代谢或是茉莉酸想法等生物工程学流程(图4d)。在与JA人工相关内容的dna中,AOC和OPR3的描述关卡比较突出过于另外dna(图4e),并有检验(图4f-g)。在事后实践中證明了ERF.D2与AOC和OPR3再启动子互不用途。
图4 ERF.D2克制AOC和OPR3的表明,负干预旱情诱导型的茉莉酸生物工程组成
好文章工作小结
本研发阐述了ERF.D2在ABA与JA发旱灾胁迫互作中的重点核心功用。ABA启用的CPK27介导的ERF.D2磷酸性反应过程中,资料了其被PUB22泛素化的利用率,缩减其克制茉莉酸生物技术提炼的功用,最终得以完善番茄耐旱本事(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA干预值物耐旱应激性3d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。该研究成果中拜谱生物技术为其提供球蛋白互作组、磷酸性反应修饰语组的检测与分析。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的淀粉酶质组学、绘制组学、分解组学、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!
关联性论文资料: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