近日，山东农业大学生命科学学院张数鑫教授团队在Plant, Cell & Environment在线发表了题为“MYB transcription factor CDC5 activates CBF3expression to positively regulates freezing tolerance via cooperating with ICE1 and histone modificationin Arabidopsis” 的研究论文，揭示了转录因子CDC5调控拟南芥冷冻耐受性的分子机制。
在冷冻环境下，植物的生长、发育及其产量都会受到极大的限制。低温会诱导C-repeat Binding Factor (CBF)的表达，进而激活下游的Cold-Responsive (COR)基因表达，帮助植物提高对寒冷的耐受力。研究显示，INDUCER OF CBF EXPRESSION 1 (ICE1)能特异性地结合CBF3的启动子，在寒冷条件下激活CBF3的表达。
研究结果表明，在遭遇冷胁迫时，CDC5的表达会被显著提升。CDC5的突变体在冷冻条件下表现出高度敏感性，与野生型（Col-0）相比，在冷冻处理后，CDC5突变体会有更高的电解质泄漏率。CDC5能与ICE1相互作用并结合到CBF3的启动子区域以激活其表达。同时，在冷胁迫条件下，CDC5能够增加RNA聚合酶II（Pol II）在CBF3启动子上的募集，从而控制CBF3的转录。另外，CDC5还通过提高CBF3染色质区域的H3K4me3水平以及减少H3K27me3水平来促进CBF3的表达。
总体而言，这项研究揭示了一条由MYB转录因子CDC5介导的拟南芥抗寒新路径。在低温诱导下，CDC5不仅通过结合并招募Pol II到CBF3的启动子来调节其表达，而且还通过改变CBF3染色质的状态来进一步加强这一过程。
张数鑫教授和杨巍副教授为该论文的通讯作者。辛昕博士为该论文第一作者，王姝博士、潘云娇硕士、叶林晗硕士等参与本研究工作。该研究得到了国家自然科学基金和山东省泰山学者项目的资助。
