中山大学肖仕教授Cell子刊发现抗冻新策略

　　

生物通报道  来自中山大学生命科学学院的研究人员证实，破坏拟南芥防御调控因子基因SAG101、EDS1和PAD4可以提高抗冻性。这一研究发现在线发布于7月3日的《Molecular Plant》杂志上。

论文的通讯作者是中山大学生命科学学院教授、博士生导师肖仕(Shi Xiao)。主要从事植物逆境生物学和激素信号转导研究，研究内容涵盖植物细胞自噬与抗病虫激素信号转导的分子基础、植物功能基因组学和脂质组学等方面。

在自然界中，植物的生长发育往往受到各种环境胁迫(Stresses)的影响，如盐害、干旱等。温度胁迫是影响植物分布和作物产量的重要环境因子之一。由于温度是植物地理分布和生长的主要限制因素,低温寒害极大影响作物的品质和产量,世界上每年因此造成的损失高达2000亿美元。因此研究植物的冷耐受问题有重要的理论和实际意义（延伸阅读：Nature：植物如何进化为对抗寒冷 ）。

植物免疫调控因子EDS1是植物免疫的主要成分，以往的研究证实EDS1可在细胞质及细胞核中与辅助调节因子PAD4和SAG101短暂地结合。EDS1、PAD4和SAG101的复合物构成了免疫系统中重要的调节位点，既可介导TIR-NB-LRR蛋白效应物-触发式激活过程，又可以调节基本的免疫反应。尽管研究人员已对SAG101、EDS1和PAD4在生物胁迫中所发挥的作用开展了广泛的研究，目前对于它们在植物响应非生物胁迫反应中的功能仍不清楚。

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在这篇文章中研究人员证实，SAG101、EDS1和PAD4参与调控了拟南芥的抗冻性。在有或无低温驯化的条件下，sag101、eds1和pad4单突变体及双突变体同样显示对冻结温度的耐受性增强。在受冻的情况下，相比于野生型拟南芥，sag101、eds1和pad4突变体C-REPEAT/DRE BINDING FACTORs和它们调节子的转录水平升高。并且在sag101、eds1和pad4突变体中，冷冻诱导的细胞死亡和过氧化氢累积减轻。研究人员发现相比于野生型拟南芥，sag101、eds1和pad4突变体中水杨酸(SA)和二酰甘油(DAG)含量要低得多，外源性添加SA和DAG可以损害这些突变体的抗冻性。并且，在野生型拟南芥叶子中SA抑制了寒冷诱导的DGATs和DGKs表达。

这些研究结果表明了，SAG101、EDS1和PAD4至少在部分程度上通过调节SA和DAG的内稳态，参与了拟南芥的抗冻害反应。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Disruption of the Arabidopsis Defense Regulator Genes SAG101, EDS1, and PAD4 Confers Enhanced Freezing Tolerance

In Arabidopsis, three lipase-like regulators, SAG101, EDS1, and PAD4, act downstream of resistance protein-associated defense signaling. Although the roles of SAG101, EDS1, and PAD4 in biotic stress have been extensively studied, little is known about their functions in plant responses to abiotic stresses……

作者简介：

肖仕

学历背景
2008年毕业于香港大学获博士学位，2001至2005年在新加坡分子与细胞生物研究院任助理研究员，2008 至2011 年在香港大学任博士后研究员，2012年入选中组部第二批“青年****”，2013年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。现任中山大学生命科学学院教授、博士生导师、有害生物控制与资源利用国家重点实验室PI。
 
学术简介
主要从事植物逆境生物学和激素信号转导研究，研究内容涵盖植物细胞自噬与抗病虫激素信号转导的分子基础、植物功能基因组学和脂质组学等方面。近年来在Progress in Lipid Research、Autophagy、Plant Cell、PLoS Genetics、Plant Journal、Plant Physiology等国际期刊上发表SCI论文25篇，发表著作章节和评述6篇，获美国和中国授权专利3项，论文被引用530余次。

主要学术兼职有：广东省热带亚热带植物资源重点实验室副主任、中国植物学会植物细胞生物学专业委员会委员、广东省植物生理学会常务理事等。多次受邀担任 Progress in Lipid Research、New Phytologist、PLoS ONE、BMC Plant Biology、Protoplasma等国际学术期刊的审稿专家。作为主持人承担国家青年****项目、国家自然科学基金国际合作研究项目和面上项目、教育部博士点基金项目、广东省创新科技重点项目等多项科研课题。