近日，南方科技大学生物系、植物与食品研究所、广东省植物细胞工厂分子设计重点实验室郭红卫教授课题组和中科院遗传所谢旗研究员课题组合作在国际著名期刊PNAS在线发表题为“The RING E3 ligase SDIR1 destabilizes EBF1/EBF2 and modulates the ethylene response to ambient temperature fluctuations in Arabidopsis”的研究论文。该研究发现了一个RING-finger结构的E3连接酶SDIR1能够感应环境温度变化，通过介导EBF1/EBF2的泛素化降解而调控不同温度下的乙烯反应以帮助植物适应环境温度的变化。

光和温度是影响植物生长发育的两个最关键的环境因素。植物气体激素乙烯，既是一种生长激素，也是一种胁迫激素，在植物对环境的适应中发挥着非常重要的功能。光信号和乙烯信号协同调控植物的生长发育已经有广泛的研究，然而乙烯信号在植物适应周围温度变化中的功能还鲜有报道。

EBF1和EBF2是两个F-box蛋白，能够促进乙烯信号通路中最主要的转录因子EIN3/EIL1的泛素化降解，是乙烯信号通路的关键负调控因子。本项研究发现SDIR1能够同EBF1/EBF2直接互作，促进EBF1/EBF2的泛素化-蛋白酶体降解，进而促进EIN3蛋白的积累和下游的乙烯响应；因而，sdir1突变体对乙烯，尤其是低浓度的乙烯表现出不敏感的表型，而其过量表达的转基因株系则表现出乙烯超敏感的表型。此外，该研究发现SDIR1转录本随环境温度升高而增多，参与了温度升高诱导的EBF1/EBF2蛋白的降解和EIN3蛋白的积累，从而调控不同温度下的乙烯响应。该项研究揭示了环境温度通过SDIR1降解EBF1/EBF2来调控乙烯信号，调节植物生长的新的机制（图1）。

图1. 植物通过SDIR1响应环境温度变化来调控乙烯信号的模式图

本项研究工作以南方科技大学为第一单位。南科大生物系博士后郝冬冬和高级研究学者晋莲为并列第一作者，郭红卫为通讯作者。南科大植物与食品研究所工程师温兴、中国科学院遗传与发育研究所于菲菲和谢旗参与了本项研究的部分工作。本项研究得到了国家自然科学基金、深圳市科创委基金和广东省植物细胞工厂分子设计重点实验室基金的资助。

  论文链接：https://www.pnas.org/content/118/6/e2024592118

供稿：生物系

文字：晋莲、郝冬冬

通讯员：付文卿

主图设计：丘妍

编辑：杨奂彦