原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509313.shtm
2023年夏天全球平均氣溫再創新記錄，高溫頻次也逐年增加。高溫強度和頻次的增加不僅造成嚴重的糧食減產和世界糧食安全問題，也使動植物的生存面臨嚴峻挑戰。高溫已成為科學家和各國政要們共同關注的人類可持續發展問題。
與動物不同，植物不能通過移動避開高溫，但植物可通過可塑性發育即熱形態建成來提高對高溫的適應性。動物雖然能通過移動避開高溫，但動物的卵卻不能移動，其孵化溫度高低常會決定動物的性別，如在較低溫度下（26℃）孵化出的巴西龜全部為雄性，而在較高溫度下（32℃）則全部為雌性。雖然在過去十幾年中，科學家對植物熱形態建成的分子機制已有較深入的研究，但高溫如何影響植物器官的命運決定卻少有報道。
近日，北京大學生命科學學院教授秦跟基課題組在Nature Communications上在線發表研究論文，揭示了重要轉錄因子TCP功能冗余地在高溫下保護植物胚珠命運不向心皮同源轉化的分子機制。
植物的胚珠是種子的前身，不僅是植物進行有性生殖傳播下一代的基礎，也是農業生產中主要收獲器官，對糧食安全至關重要。作為花中第四輪器官，胚珠的器官形成和決定機制一直是科學家感興趣的科學問題。
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TCP轉錄因子在高溫下保護胚珠命運不被轉變 受訪者供圖
該研究不僅通過扎實的遺傳學數據證明了TCP轉錄因子在胚珠命運決定中的新功能，還闡明了植物胚珠命運在高溫下的不穩定性以及TCP在高溫下通過蹺蹺板模型保護胚珠命運不被改變的分子機制。在該蹺蹺板模型中，TCP轉錄因子通過與決定心皮命運的AG-SEP3復合體直接相互作用并抑制其功能，同時還通過與轉錄因子BEL1直接相互作用抑制其在高溫下的降解，從而加強了BEL1對AG-SEP3復合體功能的抑制，進而保證了AG-SEP-STK/SHP復合體在胚珠中起主導作用來決定胚珠的正常命運。
該研究得到國家自然科學基金、國家杰出青年科學基金、國家自然科學基金創新群體以及北京大學蛋白質與植物基因研究國家重點實驗室的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-023-41416-1
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