刘文成博士在活性氧参与调控植物低温胁迫应答的新机制方面取得新进展

低温胁迫严重影响植物的生长发育，导致全球范围内农作物产量和品质的大量损失。已经有研究表明，低温胁迫会诱导活性氧包括过氧化氢（H2O2）的大量产生和积累。然而，活性氧在植物低温应答中的具体作用尚不明确。

该研究首先发现低温处理能诱导拟南芥体内H2O2的积累，降低H2O2的含量能削弱植物的冷胁迫抗性，而增加H2O2的含量能够提高植物的低温响应能力和抗性，暗示H2O2在植物低温应答中可能作为信号分子发挥作用。次磺酸化修饰是H2O2氧化修饰蛋白从而发挥作用的重要途径之一。作者鉴定到一个在低温应答中起作用的烯醇化酶2ENOLASE2 (ENO2)可能是H2O2氧化修饰的靶蛋白。ENO2由LOS2基因编码产生，然而LOS2基因还可以识别第二个翻译起始密码子ATG从而翻译出一个截短的蛋白MBP-1。作者发现ENO2和MBP-1都能够被H2O2氧化修饰，ENO2能够结合低温应答核心转录因子CBF1的启动子，进一步的实验结果显示ENO2能够结合并激活CBF1基因的表达。该研究结果鉴定了活性氧作为信号分子参与植物低温应答的新途径，也为农作物抗低温品质的遗传改良提供了一定的理论依据。

2022年7月8日，该研究结果以“Sulfenylation of ENOLASE2 facilitates H2O2-conferred freezing tolerance in Arabidopsis”为题发表在Developmental Cel杂志上（论文链接：https://pubmed. ncbi.nlm.nih.gov/35809562/）。

活性氧参与调控植物低温胁迫应答模式图