近日，华中农业大学产祝龙教授团队在植物学期刊Plant, Cell & Environment在线发表了题为“Genome-wide analysis of the phospholipase Ds in perennial ryegrass highlights LpABFs-LpPLDδ3 cascade modulated osmotic and heat stress responses”的研究论文，揭示了多年生黑麦草LpABFs-LpPLDδ3级联调控在高渗和高温抗性中的功能。
研究人员从多年生黑麦草基因组数据中鉴定了12个PLD基因，大部分受干旱和高温诱导表达表达。其中LpPLDδ3基因在逆境下表达量变化尤其显著，且启动子区域顺式作用元件分析发现其含有多个ABRE元件，被确定为调控干旱和高温逆境胁迫的关键候选基因。
进一步研究发现LpPLDδ3过表达株系磷脂酶D的活性显著增强，水解产物磷脂酸PA含量显著提高（图1）。
图1 过量表达LpPLDδ3增强磷脂酶D活性并提高磷脂酸PA的含量
图2过量表达LpPLDδ3增强植物耐热性
ABA处理抑制了LpPLDδ3表达，LpPLDδ3启动子区域有多个ABF结合的ABRE基序。研究人员发现LpABF2/4能直接结合到LpPLDδ3启动子区域并抑制其表达（图3）。
研究结果表明，高温和渗透胁迫条件下，LpPLDδ3表达量提高，通过水解PC/PE产生更多的PA，进行增强下游基因包括LpABF2和LpABF4的表达。而逆境条件下ABA合成激活ABF，黑麦草LpABF2和LpABF4通过直接结合到LpPLDδ3启动子区域来抑制LpPLDδ3的表达，形成负反馈调控通路。相关研究首次报道ABA通路ABFs对PLDs的调控作用（图4）。
图4 LpPLDδ3在高渗和高温应激调节中作用的模型
华中农业大学博士后杨迪为论文第一作者，华中农业大学产祝龙教授为论文通讯作者。华中农业大学王艳平副教授，向林副教授和美国克莱姆森大学Luo Hong教授对研究进行了指导。研究得到了国家重点研究与发展计划（2023YFE0123200）和国家自然科学基金（32371761， 32361143513）等项目的经费支持。
原文链接：http://doi.org/10.1111/pce.15211
作者简介
通讯作者：产祝龙教授
第一作者：杨迪
期刊介绍
PCE期刊作为植物科学方向的领军期刊（JCR植物科学1区，中国科学院期刊分区表生物学1区Top，植物科学1区），深入研究植物对环境的响应方式，广泛涵盖了从分子层面到群落水平的生物学、生理学和生态学等因素，涵盖植物生物化学、分子生物学、生物物理学、细胞生理学、整体植物生理学、作物生理学和生理生态学，以及与植物功能相关的结构、遗传、病理和气象方面的研究。
该期刊专注于发表最高质量的相关理论或实验文章和原创研究，因其能在植物科学领域中提供研究者们全新见解的特点而倍受推崇。期刊由英国著名植物生理学家Harry Smith教授于1978年创立，由北京林业大学林金星教授和英国伯明翰大学Foyer教授担任主编。
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期刊主页：wileyonlinelibrary.com/journal/pce
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撰稿 | 杨迪
排版 | 张曦 路笃贤
审核 | 产祝龙
