乙烯响应因子LlERF092与LlETO1协同激活LlMBF1c增强百合耐热性的分子机制

这篇研究揭示了百合(Lilium longiflorum)中乙烯信号通路调控耐热性的新机制。研究发现乙烯响应因子LlERF092直接结合并激活耐热关键基因LlMBF1c的启动子，同时鉴定到LlETO1作为LlERF092的互作蛋白能增强其转录活性。该LlERF092/LlETO1-LlMBF1c转录级联通过乙烯依赖途径显著提升植物耐热性，为作物抗逆育种提供了新靶点。

　　

百合耐热性的分子开关：LlERF092/LlETO1-LlMBF1c调控模块的发现

热应激响应机制解析
植物面对高温胁迫演化出复杂调控网络，其中多蛋白桥接因子1c(MBF1c)在多种植物中被证实是耐热性的核心调控因子。前期研究发现百合LlMBF1c具有热诱导特性，但其上游调控机制尚不明确。通过启动子截断实验，研究者首次鉴定出LlMBF1c启动子的关键热响应区域F2片段（-607至-308bp），该片段在37℃热处理1小时后可使GUS报告基因表达量提升3倍。

LlERF092的转录调控作用
酵母单杂交筛选从百合cDNA文库中鉴定出74个候选调控因子，其中乙烯响应因子092(LlERF092)引起关注。实验证实LlERF092能特异性结合F2片段：
• 酵母单杂交显示LlERF092在含20mM 3-AT的SD/-Trp-His-Leu培养基中激活报告基因
• 电泳迁移率变动分析(EMSA)显示HIS标签的LlERF092蛋白与生物素标记探针形成特异复合物
• 染色质免疫沉淀(ChIP-qPCR)证实其在体内结合LlMBF1c启动子

LlERF092过表达株系在45℃处理12小时后存活率显著提高，相对离子渗漏率(RIL)降低40%，叶绿素a含量保持野生型的2.1倍。值得注意的是，LlERF092的激活结构域位于N端63个和C端17个氨基酸，其核定位不受温度影响。

LlETO1的协同增效机制
免疫沉淀-质谱(IP-MS)分析发现64个潜在互作蛋白，其中乙烯过量产生蛋白1(LlETO1)被重点关注。实验证实二者存在多重互作：
• 酵母双杂交(Y2H)在SD/-Trp-Leu-His培养基中形成蓝色菌落
• GST pull-down显示GST-LlETO1能沉淀HIS-LlERF092
• 双分子荧光互补(BiFC)在烟草表皮细胞核中检测到YFP信号

功能实验显示LlETO1本身不结合LlMBF1c启动子，但能增强LlERF092的转录激活能力：共表达使荧光素酶活性提升2.3倍；共沉默株系比单基因沉默株系的RIL升高15%，叶绿素b含量降低至野生型的35%。

乙烯信号的级联调控
热处理30分钟内百合乙烯释放量增加2.8倍，外源乙烯利(ETH)处理使耐热性提升：
• 2ppm乙烯利预处理使45℃胁迫后的存活率提高60%
• 乙烯合成抑制剂1-MCP(2ppm)完全抑制热诱导的LlERF092表达
• LlMBF1c表达量与乙烯水平呈正相关(r=0.92)

该研究首次描绘了"乙烯-LlERF092/LlETO1-LlMBF1c"分子通路：高温诱导乙烯合成→激活LlERF092和LlETO1表达→形成核蛋白复合物→增强LlMBF1c转录→提高耐热性。相比已知的HSF途径，该发现为植物热应激响应提供了新的调控维度，为创制耐热百合品种提供了分子标记。