


近日,河南农业大学张会勇团队在Plant Biotechnology Journal期刊上发表题为“Stress Granule-associated ZmCTU2 Confers Thermotolerance in Maize via Coordinated Regulation of Proteostasis and ROS Homeostasis”的研究成果。河南农业大学生命科学学院青年教师徐玉芳与硕士研究生范玉栋为论文共同第一作者,河南农业大学生命科学学院张会勇教授、李涛副教授为该研究工作通讯作者。
该研究发现,细胞质tRNA硫醇化蛋白ZmCTU2是玉米耐热性调控网络的核心因子,其表达水平与高温环境下玉米籽粒结实率呈显著正相关。过表达ZmCTU2能显著提升玉米幼苗期与成株期的耐热能力,有效提高热胁迫下植株存活率及田间产量;而ZmCTU2及其互作蛋白ZmCTU1的功能缺失突变体,均呈现严重的种子发育缺陷及致死表型。机制解析表明,热胁迫条件下ZmCTU2定位于应激颗粒中,通过特异性招募ZmCTU1及活性氧清除相关过氧化物酶,避免其受热胁迫降解,形成双重保护机制:一是维持tRNA硫醇化修饰效率,保障翻译过程的准确性;二是稳定抗氧化酶系统功能,强化细胞氧化还原稳态。
该研究明确ZmCTU2作为应激颗粒支架蛋白,可协同调控蛋白质稳态与抗氧化通路,为玉米耐热性遗传改良提供了关键基因资源与理论支撑。

ZmCTU2调控玉米耐热性示意图