山东农业大学生命科学学院颜康/郑成超课题组揭示分支位点介导的SR45a可变剪接调控植物耐热性的新机制
高温胁迫是限制植物生长发育和作物产量的重要环境因素之一。无论是短期还是持续的高温刺激，都会引发植物一系列复杂的生理与分子响应。可变剪接作为关键的转录后调控机制，在植物应对高温胁迫过程中发挥重要作用。然而，胁迫信号如何在剪接调控因子自身层面实现精细调控，仍缺乏系统性认识。近日，国际知名期刊《Science Advances》杂志在线发表山东农业大学生命科学学院颜康/郑成超教授课题组题为“Unraveling Branch Point-Driven SR45a Splicing Dynamics in Heat Stress for Plant Adaptation”的研究论文。该研究揭示了剪接因子SR45a在高温胁迫下通过其第四个内含子（intron 4）实现自我调控的新机制，并阐明了分支位点（branch point, BP）在高温信号识别过程中发挥的核心作用。研究团队构建了基于SR45a intron 4的荧光素酶报告系统，系统解析了其在不同胁迫条件下的剪接动态。结果表明，高温能够显著促进SR45a intron 4的剪接，该过程依赖于分支位点BP的精准识别。同时，SR45a自身可正反馈促进该剪接事件，从而提高具有功能的全长蛋白（SR45aFL）的表达水平。进一步研究发现，加帽结合蛋白CBP20与SR45a协同作用，共同增强植物耐热性；而热激转录因子HSFA2则直接激活SR45a的转录表达。该研究从转录调控到可变剪接层面，构建了一个整合的高温响应调控网络。值得关注的是，该基于intron 4的可变剪接调控模块在玉米和小麦等作物中具有良好的保守性，显示出其作为可移植调控元件在作物分子设计育种中的潜在应用价值。未来，研究团队将进一步对该系统进行工程化优化，为作物耐热性精准改良提供新策略。山东农业大学生命科学学院在读博士研究生王萌，已毕业博士研究生徐维博和硕士研究生张雪寒为该论文的第一作者，该研究得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的资助。
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