近日，生命科學(xué)學(xué)院張數(shù)鑫教授團(tuán)隊(duì)在Plant, Cell & Environment在線發(fā)表了題為“MYB transcription factor CDC5 activates CBF3expression to positively regulates freezing tolerance via cooperating with ICE1 and histone modificationin Arabidopsis” 的研究論文，揭示了轉(zhuǎn)錄因子CDC5調(diào)控?cái)M南芥冷凍耐受性的分子機(jī)制。

冷凍環(huán)境條件極大地限制了植物的生長(zhǎng)，發(fā)育及產(chǎn)量。冷誘導(dǎo)了C-repeat Binding Factor (CBF)的表達(dá)，進(jìn)而激活下游靶基因Cold-Responsive(COR) 的表達(dá)，從而使植物能夠增強(qiáng)冷凍耐受性。INDUCER OF CBF EXPRESSION 1 (ICE1)已被證明可與CBF3的啟動(dòng)子特異性結(jié)合，在冷凍條件下有效激活CBF3的表達(dá)。

圖1. CDC5介導(dǎo)的擬南芥低溫耐受途徑

該研究發(fā)現(xiàn)，在冷脅迫下，CDC5會(huì)明顯被誘導(dǎo)。 CDC5的突變體對(duì)冷凍條件十分敏感，與野生型（Col-0）相比,冷凍處理后CDC5突變體的電解質(zhì)外滲率更高。CDC5與ICE1相互作用并且結(jié)合到CBF3的啟動(dòng)子上激活其表達(dá)。此外，冷脅迫條件下，CDC5可以招募更多的RNA聚合酶II （Pol II）到CBF3的啟動(dòng)子上來調(diào)控CBF3的轉(zhuǎn)錄。此外，CDC5還可以通過促進(jìn)CBF3染色質(zhì)的H3K4me3水平以及抑制CBF3染色質(zhì)的H3K27me3水平來促進(jìn)CBF3的表達(dá)。

綜上所述，該研究揭示了MYB轉(zhuǎn)錄因子CDC5介導(dǎo)的擬南芥冷凍耐受性新途徑。冷誘導(dǎo)的CDC5通過結(jié)合并招募Pol II到CBF3啟動(dòng)子上，并且影響CBF3的染色質(zhì)修飾來調(diào)控其表達(dá)。

張數(shù)鑫教授和楊巍副教授為該論文的通訊作者。辛昕博士為該論文第一作者，王姝博士、潘云嬌碩士、葉林晗碩士等參與本研究工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和山東省泰山學(xué)者項(xiàng)目的資助。

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波