
近期,福建专科大学喻景权教授项目团队,朱常安医学博士在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。拜谱微生物为该研究成果提供了蛋白质互作组、磷碱化掩盖组检测分析服务。
日文宝贝标题:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
中文名字关键词: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
合作方企业:浙江大学
钻研素材:番茄蛋白冻干粉
拜谱提高技巧:淀粉酶互作组、磷硝化作用表达组
水平路径:
实验没想到
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负调整番茄的耐旱性
在校园营销推广活动的环节之中所构建ERF.D2敲除变异体(erf.d2)和过展现株系(OE-ERF.D2),旱涝除理后,erf.d2变异株影响更轻,过展现株耐旱功能大大减少(图1a)且离体叶子表现形式更加高的含水率掉失率(图1b)。能够Y2H、co-IP、LCI等实践表明,ERF.D2与CPK27随时发现能够 反应,且ABA除理显著性增进互作标准(图1c-e)。同时能够体内生物生物降解实践和MG132可抑溶液剂除理等实践表明ABA能够增进CPK27与ERF.D2的互作,力促ERF.D2经泛素化路径生物生物降解(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负调整番茄的耐旱性
02、CPK27磷碱化ERF.D2以设定其蛋清质稳定可靠性
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酸性反应淡化组分析。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磷碱化ERF.D2以控住其球膳食纤维安稳性
03、PUB22介导磷硝化作用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)。通过蛋白酶互作组发现关键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介导磷硝化作用的ERF.D2泛素化吸附
04、ERF.D2治理和改善AOC和OPR3的展现,负调整发旱灾引导的茉莉酸海洋生物获得
对ERF.D2突然变化株和对比株通过7天水箱缺水净化治理 ,并通过转录组测序。在ERF.D2突然变化株中,有4713个dna被调整,4236dna被调整(图4b)。其中的115五类dna只在ERF.D2突然变化株的旱涝净化治理 中调整(图4c),以下dna菌物富集于小伤口反映、茉莉酸制作而成、脂质代谢转化和茉莉酸反映等菌物学历程(图4d)。在与JA制作而成对应的dna中,AOC和OPR3的表达方式水准特别远远超出另外dna(图4e),并能够 查验(图4f-g)。在前因后果测试中证明文件了ERF.D2与AOC和OPR3启用子相互之间功能。
图4 ERF.D2干预AOC和OPR3的形容,负干预大旱成脂的茉莉酸生物工程分解
软文个人总结
本调查体现了ERF.D2在ABA与JA旱涝胁迫互作中的关键因素交通枢纽用处。ABA更改密码的CPK27介导的ERF.D2磷过酸期间,明显增强了其被PUB22泛素化的专业能力,减少其仰制茉莉酸生物制品镶嵌的用处,因而加快番茄抗旱救灾专业能力(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA调节绿植的抗旱救灾应激状态三维模型
拜谱工作小结
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血清互作组、磷碱化遮盖组的检测与分析。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的膳食纤维质组学、修饰语组学、消化吸收组学、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!
对比论文资料: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