近日，西北農林科技大學玉米生物學與遺傳育種團隊聯合華中農業大學玉米團隊在《植物生理學研究》發表論文。研究初步揭示了ZmGBF1-ZmATG8c模塊通過自噬途徑調控玉米耐熱性的分子機制。
隨著全球氣溫持續升高，造成對農作物生產重大威脅。自噬作為促進植物在脅迫條件下存活的關鍵分解代謝過程，其中ATG8蛋白在植物自噬中發揮核心作用，但特定ATG8亞型對耐熱性的調控機制尚不明確。
研究發現 ZmATG8c 基因的熱誘導表達能顯著增強植株在營養生長和生殖生長階段的耐熱性。 ZmATG8c 敲除突變體在熱脅迫下表現出幼苗存活率和籽粒產量顯著下降，而過表達植株則呈現自噬體形成增加、ATG8蛋白水平升高、泛素化蛋白聚集體減少等特征，從而表現出更強耐熱性。
進一步研究發現，熱誘導轉錄因子 ZmGBF1 可直接結合 ZmATG8c 啟動子并激活其表達。玉米 gbf1 突變體中 ZmATG8c 的熱誘導表達顯著受抑，導致植株熱敏感性增強。該研究首次闡明ZmATG8c-ZmGBF1分子模塊通過調控自噬途徑介導玉米耐熱性的新機制，為培育耐熱型玉米品種提供了重要分子靶點。
相關論文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf299
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