本網(wǎng)訊 高溫熱害是重要環(huán)境脅迫因子，嚴重影響植物生長發(fā)育和生殖生存，揭示熱害作用機制并提高植物耐熱性是植物科學研究的熱點問題之一。作為固著生物，植物進化出了復(fù)雜的信號網(wǎng)絡(luò)來感知環(huán)境溫度的變化，并通過復(fù)雜多樣的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑響應(yīng)熱脅迫，其中信使RNA可變剪接（mRNA alternative splicing, AS）能響應(yīng)溫度變化，產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)變體，在植物抵抗熱脅迫過程中發(fā)揮重要功能。研究顯示蛋白質(zhì)液-液相分離（Liquid-Liquid Phase Separation, LLPS）在生物體應(yīng)對環(huán)境脅迫中發(fā)揮重要功能，但植物如何通過mRNA可變剪接和蛋白LLPS協(xié)同作用抵御高溫鮮有報道。
近日，安徽農(nóng)業(yè)大學作物抗逆育種與減災(zāi)國家地方聯(lián)合工程實驗室李培金教授團隊在國際著名期刊Nature Communications在線發(fā)表了題為“Cooperative condensation of RNA-DIRECTED DNA METHYLATION 16 splicing isoforms enhances heat tolerance in Arabidopsis”的研究論文。該研究揭示了一個pre-mRNA剪接因子RDM16（RNA-DIRECTED DNA METHYLATION 16）能響應(yīng)溫度變化，發(fā)生mRNA可變剪接，編碼兩種變體蛋白——RDL和RDS。研究發(fā)現(xiàn)RDL和RDS均能通過其蛋白質(zhì)無序區(qū)IDR1（Intrinsically Disordered Region 1）中的精氨酸殘基驅(qū)動蛋白質(zhì)發(fā)生LLPS，該過程在植物體耐熱過程中發(fā)揮重要功能。更為重要的是，RDS單獨沒有抗熱脅迫功能，但能通過促進RDL的LLPS顯著增強植物的耐熱性。該研究為植物響應(yīng)高溫脅迫的蛋白相分離功能提供了獨特研究視角，也為培育耐高溫作物提供了重要基因資源和理論依據(jù)。
論文第一作者為安徽農(nóng)業(yè)大學生命科學學院2020級博士生馬晶和2024級博士生李帥，李培金教授和青年教師王傳宏博士為該論文的共同通訊作者。該工作得到了國家重點研發(fā)計劃（2022YFD1201803）和安徽省科技重大專項（202203a06020005）經(jīng)費的資助。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-55850-w?utm_source=rct_congratemailt&utm_medium=email&utm_campaign=oa_20250107&utm_content=10.1038/s41467-025-55850-w
