近日，生命科学学院孟庆伟/庄焜扬团队在《the plant journal》在线发表了题为 “salicylic acid regulates two photosystem ii protection pathways in tomato under chilling stress mediated by ethylene insensitive 3-like proteins”的研究论文。张萌博士、张明岳博士为该论文的第一作者，庄焜扬副教授和马娜娜副教授为该论文的通讯作者。
低温胁迫(0-12°c)严重制约着番茄等冷敏感作物的生长发育。在低温胁迫下，番茄叶绿体中产生大量活性氧(ros)，导致光抑制的发生、限制了其光合效率。前人研究表明， ein3和eils蛋白介导乙烯信号传导并与植物低温耐受性有关。然而，在低温胁迫下，ein3/eil对光合作用的保护途径尚不清楚。在本研究中，作者发现水杨酸（sa）通过sleil2和sleil7参与psii保护。在低温胁迫下，苯丙氨酸解氨酶基因slpal5在sa的产生中起着重要作用，而sa能够明显诱导whirly1（slwhy1）的转录表达，由此产生的slwhy1在低温胁迫下激活sleil7的表达，增加的sleil7随后结合并阻断热休克因子slhsfb-2b对热休克蛋白21（hsp21）表达的抑制，维持了光系统ii（psii）的稳定性。
此外，slwhy1抑制sleil2的表达，从而促进了编码l-半乳糖-1-磷酸酶3基因slgpp3的表达。随后slgpp3的增加促进了抗坏血酸（asa）的积累，从而清除了低温胁迫下产生的活性氧（ros），从而保护了psii(图1)。
图1. 低温胁迫下sa介导的slwhy1-sleils通路在psii保护中的调控模式图
本研究表明，sleil2和sleil7通过两种不同的sa响应机制在低温胁迫下保护psii：一种涉及抗氧化剂asa，另一种涉及光保护伴侣蛋白hsp21（图2）。这些psii保护的调控机制的解析对于番茄耐冷性的改良具有重要意义。
图2sleil2和sleil7响应sa在低温胁迫下保护psii的示意图。
该研究得到了国家重点研发计划、中国博士后基金、国家自然科学基金、山东省自然科学基金的资助。
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编 辑：万 千
审 核：贾 波
