隨著全球變暖的日益加劇，高環(huán)境溫度已成為維持作物生產(chǎn)力和確保糧食安全的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。植物被迫適應(yīng)更溫暖的條件，因此迫切需要解析其與高環(huán)境溫度下發(fā)育協(xié)調(diào)的內(nèi)在機(jī)制。這種解析有助于預(yù)測全球變暖對作物生產(chǎn)力的影響，并有助于培育耐高溫的作物品種。

6月27日，薛勇彪團(tuán)隊在New Phytologist?期刊在線發(fā)表了題為“N-terminal acetylation orchestrates glycolate-mediated ROS homeostasis to promote rice thermoresponsive growth”的研究論文（doi: 10.1111/nph.19928），該研究結(jié)果揭示了N端乙?；ㄟ^調(diào)節(jié)乙醇酸介導(dǎo)的ROS穩(wěn)態(tài)促進(jìn)水稻的熱響應(yīng)生長。

研究團(tuán)隊通過人工誘變和遺傳學(xué)篩選，獲得了一個在北京夏季（高環(huán)境溫度）種植時較海南冬季（低環(huán)境溫度）在生長發(fā)育上存在顯著缺陷的水稻突變體thermotolerant growth required2 (togr2)?；蚩寺★@示該基因編碼水稻中蛋白N端乙酰轉(zhuǎn)移酶A（NatA）的輔助亞基OsNAA15。進(jìn)一步利用多種研究手段解析了OsNAA15通過溫度依賴的可變剪接產(chǎn)生兩種蛋白變體OsNAA15.1和OsNAA15.2，其中的OsNAA15.1能與催化亞基OsNAA10形成有功能的NatA復(fù)合體，促進(jìn)高環(huán)境溫度誘導(dǎo)的N端乙?；鞍捉M變化。隨后，研究人員還通過蛋白修飾組分析和體內(nèi)酶活實驗，確定了過氧化氫生物合成途徑的關(guān)鍵酶乙醇酸氧化酶（GLO1和 GLO5）是高環(huán)境溫度下NatA的主要底物。N端乙?；揎椬鳛榉核亍鞍酌阁w系統(tǒng)降解的信號，調(diào)控了GLO1/5的蛋白含量以及H2O2的生物合成。最終，高環(huán)境溫度下的H2O2含量下降解除了其對生長發(fā)育的抑制作用，促進(jìn)了植物的熱響應(yīng)生長。

綜上所述，該研究揭示了N端乙?；跍囟软憫?yīng)中的關(guān)鍵作用，通過整合溫度敏感的可變剪接方式和ROS穩(wěn)態(tài)來促進(jìn)植物的熱響應(yīng)生長，并為培育具有氣候適應(yīng)能力的作物提供了若干分子靶點。國家生物信息中心張碧瑤助理研究員和遺傳發(fā)育所/國家生物信息中心薛勇彪研究員為共同通訊作者，遺傳發(fā)育所博士研究生李雪婷、已畢業(yè)博士生唐華山和工程師徐婷為共同第一作者，該研究得到了中國科學(xué)院先導(dǎo)專項和國家自然科學(xué)基金的資助。

N端乙?；ㄟ^調(diào)節(jié)乙醇酸介導(dǎo)的ROS穩(wěn)態(tài)促進(jìn)水稻的熱響應(yīng)生長

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