2026-03-02 18:42:58 来源:William威廉英国 浏览数:0
近日,William威廉英国姜新强课题组在 Plant Journal(中国科学院1区Top期刊,IF=5.7)上,在线发表题为 “Histone deacetylase RcHDA19 modulates drought tolerance through RcHB52-mediated root system architecture in rose (Rosa chinensis)”的研究论文。该研究发现月季中组蛋白去乙酰化酶RcHDA19能够在干旱后减弱对组蛋白乙酰化水平降低的作用。进一步研究表明,RcHDA19可与RcHB52形成互作蛋白复合体,影响RcHB52下游靶基因RcWUS7和RcWOX14启动子区域的组蛋白乙酰化水平,进而调控月季的根系构型发育来影响月季对干旱的适应性。该研究为深入理解木本植物逆境适应的分子基础提供了新视角。

月季不仅是世界范围内重要的商品切花,也广泛用于园林绿化,具有极高的经济和观赏价值。干旱作为抑制植物生长发育的主要非生物胁迫因子之一,严重干扰植物体内的水分平衡与吸收效率。根系作为吸收水分和养分的关键器官,在月季逆境适应和生长发育过程中发挥着核心作用。近年来,表观遗传修饰在植物逆境应答中的功能逐渐受到关注。然而,关于月季干旱适应过程中表观修饰调控如何与根系构型发育协调作用,尚缺乏系统解析。

该研究发现,干旱处理显著影响月季整体组蛋白乙酰化水平,多个组蛋白去乙酰化酶基因在胁迫不同时期表达变化显著。通过筛选鉴定到一个关键基因RcHDA19,其参与调控干旱胁迫响应。比较转录组分析显示,RcHDA19能够影响多个转录因子家族成员的表达。进一步实验证明RcHDA19能够与转录因子RcHB52相互作用,形成蛋白复合体。RcHB52过表达可显著增强月季的干旱适应性,而沉默RcHB52则降低其耐受性。此外,RcHB52能够直接结合下游靶基因RcWUS7和RcWOX14的启动子区域,通过影响核小体组蛋白乙酰化水平调控其表达,进而改变根系发育与构型,最终影响植株对干旱的适应能力。该研究系统揭示了RcHDA19–RcHB52分子模块在表观修饰层面调控根系构型,进而参与月季干旱响应的分子机制。
姜新强课题组近年来在月季逆境胁迫调控研究中取得了系列重要进展,先后筛选出多个参与月季逆境响应的转录因子(Ding et al., Acta Physiol Plant, 2019;Su et al., Planta, 2021;Geng et al., Plant Molecular Biology, 2022)。解析了多个转录调控模块,如RcHLH59–RcPRs模块通过调控胼胝质的积累,增强月季对盐胁迫的耐受性(Su et al., Horticulture Research, 2022);RcNAC91–RcWRKY71转录调控模块提高月季对干旱胁迫的抗性(Geng et al., Plant Physiology, 2023);RcMYB8能够靶向调控RcPR5/1和RcPCS1提高干旱和盐胁迫(Zhang et al., Molecular Horticulture, 2024);泛素化修饰调控模块RhNIRF1–RhNAC31–RhABI1/RhNAC083参与干旱适应的分子机制(Fu et al., The Plant Journal, 2025)。本研究进一步揭示了表观修饰在月季干旱应答中的关键调控作用。
William威廉英国2023级硕士研究生唐国浩、海都学院王美艳讲师以及2022级已毕业研究生刘博达(现为北京林业大学博士研究生在读)为论文共同第一作者。姜新强教授与云南省农业科学院花卉研究所景维坤研究员为共同通讯作者。此外,WilliamHill中文万雪丽副教授、张晓妮副教授也参与了本工作。本研究得到国家自然科学基金((32572114、32371941)、山东省重点研发计划项目(2025LZGC031、 2025CXPT149)、山东省自然科学基金项目(ZR2023MC014、ZR2025MS336)和WilliamHill中文研究生创新项目(QNYCX24026)的资助。