在自然界中，植物通过生长抑制和冷驯化策略抵御低温胁迫。近期研究表明，红光受体phyB能通过其核小体大小和数目变化以及暗逆转速率的变化感知外界温度变化 (10oC-27oC) (Jung et al., 2016; Legris et al., 2016)。然而，phyB介导植物对低温胁迫应答的机制仍不清楚。

　　杨淑华课题组前期研究发现，光信号转导通路关键转录因子PIF3负调控CBF基因表达和植物抗冻性，同时E3泛素化连接酶EBF1/EBF2参与PIF3蛋白稳定性的调控 (Jiang et al., PNAS,2017)。在此基础上，作者进一步发现低温下CBFs和PIF3存在直接的相互作用，这种互作抑制了PIF3和phyB蛋白的共降解。phyB通过调控低温应答和生长发育相关基因的表达，正调节植物的抗冻性。phyB突变体在红光或白光长日照下抗冻性降低，phyB过表达植株在红光或白光下抗冻性明显增强。研究还发现，低温下phyB蛋白稳定性增强后能促进低温信号负调节因子PIF1、PIF4和PIF5蛋白的降解，同时低温还抑制PIF1、PIF4和PIF5基因的表达。因此低温诱导的CBF蛋白通过反馈调节机制精细调控低温信号，从而使植物能够抵御低温环境。文章揭示了低温信号转录因子CBFs与光信号转录因子PIF3相互作用，稳定红光和温度受体phyB从而提高植物抗冻性的分子机制，同时也阐明phyB在植物适应低温环境过程中的重要作用。。

　　该项研究成果于2020年4月18日在线发表在国际学术期刊Molecular Plant (https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.04.006)。生物学院已毕业的姜博晨博士和施怡婷副教授为共同第一作者，杨淑华教授为通讯作者。参加该项研究工作的还有：生物学院的博士生彭悦、贾玉鑫博士、闫妍博士、董晓静、巩志忠教授、李继刚教授、美国密西根州立大学Michael F Thomashow教授以及耶鲁大学的董杰博士。该研究得到了农业部转基因专项、国家自然科学基金和北京高校“双一流”建设的经费支持。

　　图1. CBFs-PIF3-phyB模块调控植物低温应答的分子模式图

　　文章来源： 中国农业大学生物学院