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中國農(nóng)業(yè)大學(xué)楊淑華團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀在Dev Cell綜述植物感知和應(yīng)答溫度脅迫的研究進(jìn)展
溫度是影響植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因子，溫度脅迫（高溫和低溫）嚴(yán)重威脅植物生長發(fā)育、作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。近年來，溫度脅迫的研究取得了較大的進(jìn)展，植物感知和響應(yīng)溫度脅迫的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)日益豐富。
為了慶祝建刊20周年，國際期刊Developmental Cell今年計(jì)劃發(fā)表12篇綜述以回顧目前研究活躍領(lǐng)域的研究進(jìn)展。中國植物學(xué)會(huì)副秘書長、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)楊淑華教授應(yīng)邀為該刊撰寫題為“Surviving and thriving: How plants perceive and respond to temperature stress”的綜述文章（DOI:https://doi.org/10.1016/j.devcel.2022.03.010）。該綜述通過不同的角度系統(tǒng)總結(jié)植物如何在溫度脅迫條件下生存和生長。主要包括：1、從細(xì)胞膜和細(xì)胞核層面闡述植物感知溫度脅迫信號(hào)的可能機(jī)制，并提出感受器之間可能存在的聯(lián)系及溫度脅迫信號(hào)感知研究領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)。2、從Ca2+信號(hào)、ROS信號(hào)、可變剪切以及溫度信號(hào)從細(xì)胞器轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞核等方面總結(jié)植物如何通過調(diào)控溫度響應(yīng)基因的表達(dá)，溫度響應(yīng)蛋白的代謝及活性響應(yīng)溫度脅迫信號(hào)的分子機(jī)理。3、從DNA損傷、植物激素及TOR信號(hào)角度總結(jié)植物平衡溫度脅迫和生長的分子機(jī)制。如何平衡生長與抗逆是重要科學(xué)問題，但研究進(jìn)展緩慢，值得進(jìn)一步深入研究。4、從基因編輯和自然變異層面提出培育抗溫度脅迫并高產(chǎn)品種的可能策略。5、提出溫度脅迫領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)和存在的開放性問題，為該領(lǐng)域今后的研究指出新的思路。
該綜述在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生理學(xué)與生物化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，楊淑華教授為該論文的通訊作者，丁楊林博士為第一作者和共同通訊作者。施怡婷教授對(duì)該綜述給與了很好的建議。該綜述得到國家自然科學(xué)基金的資助。
圖1. 擬南芥熱敏感應(yīng)和長期冷感知的分子機(jī)制。
圖2. ROS和Ca2+在植物響應(yīng)溫度脅迫中的作用。
圖3. 從細(xì)胞器到細(xì)胞核的熱應(yīng)激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
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