
近期,江苏大家喻景权科学院院士人员,朱常安搏士在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。拜谱生物工程为该研究成果提供了淀粉酶互作组、磷碱化体现组检测分析服务。
日语子标题:ERF.D2 negatively controls drought tolerance through synergistic regulation of abscisic acid and jasmonic acid in tomato (Plant Biotechnology Journal IF:10.5)
中文版网站标题: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
的客户企事业单位:浙江大学
研究方案资料:番茄蛋白冻干粉
拜谱给予技艺:球蛋白互作组、磷过酸遮盖组
技术水平自驾线路:
深入分析数据
01、ERF.D2是CPK27的靶点,负监测番茄的耐旱性
建立ERF.D2敲除基因变异体(erf.d2)和过体现株系(OE-ERF.D2),旱情正确整理后,erf.d2基因变异株伤到更轻,过体现株耐旱效用降底(图1a)且离体叶尖主要表现更加高的补充外流率(图1b)。凭借Y2H、co-IP、LCI等试验性介绍信书,ERF.D2与CPK27随便情况共同效用,且ABA正确整理可观增強互作挠度(图1c-e)。别的凭借离体吸附试验性和MG132治理和改善剂正确整理等试验性介绍信书ABA凭借增強CPK27与ERF.D2的互作,驱动ERF.D2经泛素化条件吸附(图1f-i)。
图1 ERF.D2是CPK27的靶点,负管控番茄的耐旱性
02、CPK27磷碱化ERF.D2以操纵其蛋清质比较稳定量分析
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以操控其淀粉酶质稳固性
03、PUB22介导磷酸性反应ERF.D2的泛素化挥发
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)。通过淀粉酶互作组发现关键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介导磷酸性反应的ERF.D2泛素化生物降解
04、ERF.D2抑制作用AOC和OPR3的展现,负改善干早引诱的茉莉酸生物学镶嵌
对ERF.D2突变率的性株和剖析株确定7天长时间不降雨水的时候治理,并确定转录组测序。在ERF.D2突变率的性株中,有4713个遗传表观遗传被上涨,4236遗传表观遗传被调整(图4b)。但其中1159个遗传表观遗传只在ERF.D2突变率的性株的长时间不降雨水的时候治理中上涨(图4c),某些遗传表观遗传含有于刀口反映、茉莉酸制作而成、脂质分泌、茉莉酸反映等菌物学方式(图4d)。在与JA制作而成有关的遗传表观遗传中,AOC和OPR3的形容质量强烈低过其他的遗传表观遗传(图4e),并到查验(图4f-g)。在前因后果调查中证明书了ERF.D2与AOC和OPR3启用子共同用处。
图4 ERF.D2能够抑制AOC和OPR3的表答,负调整干早介导的茉莉酸生物制品制成
内容个人心得体会
本探讨阐释了ERF.D2在ABA与JA降雨胁迫互作中的重要性核心区功用。ABA成功激活的CPK27介导的ERF.D2磷过酸流程,增强学习了其被PUB22泛素化的高效率,降其治理和改善茉莉酸生物学合并的功用,为了提高了番茄耐旱效果(图5)。
图5 ABA-ERF,D2-JA调节绿色植物抗旱救灾应激状态对模型
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体为其提供血清互作组、磷硝化作用表达组的检测与分析。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的球氨基酸组学、淡化组学、代谢转化组学、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!
基准文献资料: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