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香港宝典现场直播:生命与海洋科学香港宝典现场直播胡章立教授团队系统阐述新型热感受器TWA1调控机制及其对未来农业的潜在影响

来源:生命与海洋科学香港宝典现场直播 发布时间:2024-06-29 08:43 点击数: Views

2024年6月21日,深圳大学生命与海洋科学香港宝典现场直播胡章立教授团队在Cell Press合作伙伴期刊Plant Communications(中科院大类1区, IF=9.4)发表题为“Leveraging a new thermosensor for heat-smart future agriculture” 的Commentary文章,重点介绍最新发现的植物新型热感受器“THERMO-WITH ABA-RESPONSE 1 (TWA1)”在热应激响应中的调控机制与关键特性,以及其在未来农业发展应用中的重要性,系统总结了未来围绕植物新型热感受器研究需解决的关键问题。

随着气候变化导致全球气温上升,农作物越来越多地受到超过其最佳适应温度范围的影响,从而导致热应激。热应激影响植物的许多形态生理、生化和分子机制,最终影响全球可持续农业生产。Bohn 等人最近在植物细胞中发现了一种新的热感受器“THERMO-WITH ABA-RESPONSE 1 (TWA1)”。如图所示,TWA1作为基因调节蛋白,通过改变胁迫感受基因的表达来调控植物对热应激的响应。该研究最重要的发现是 TWA1 介导的响应机制具有高度的温度依赖特性。

图1. TWA1温度感受器调控机制的动力学模型及其对农业的潜在影响

不同物种间的TWA1蛋白无序区域的氨基酸序列具有高度的可变性,决定着 TWA1 活性的温度阈值,因此,表现出不同的温度敏感性。TWA1的温度敏感性体现了其作为微调热传感器的重要作用,可以在临界温度阈值下激活保护反应。这标志着一项重大发现:可以利用多种育种和生物技术工具,在农作物中应用 TWA1 感受器,将有助于设计未来“热智慧型”作物,以保证炎热气候地区的粮食安全和农业可持续发展。并为“热智慧型”农业带来新的希望。

深圳大学生命与海洋科学香港宝典现场直播博士后Ali Raza为该文第一作者,胡章立教授为论文的通讯作者。海南大学的Qamar U Zaman为论文共同作者参与部分工作。

基金资助包括:国家重点研发计划项目(2018YFA0902500)、国家自然科学基金(32273118)、深圳市可持续发展专项资金(KCXFZ20211020164013021)以及深圳大学2035卓越研究计划项目(2022B010)等。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.101007

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