研究揭示白三葉耐熱機制

　　日，四川農業大學草業科技學院彭燕/李州團隊在國際著名期刊The Plant Journal上發表研究論文，揭示了TrFQR1通過調節線粒體電子傳遞、活性氧穩態和脂質重塑提高冷季型草類植物白三葉耐熱性的新機制。

　　為了研究類黃素氧還蛋白醌還原酶（FQR）調節植物對高溫環境的適應性，研究人員首先從白三葉中鑒定并克隆了一個編碼FQR的基因TrFQR1，亞細胞定位發現TrFQR1編碼的蛋白位于線粒體。過表達TrFQR1的酵母耐熱性顯著增強且對苯醌、菲醌和氫醌毒性的耐受性提高。與野生型相比，過表達TrFQR1的轉基因擬南芥和白三葉在高溫脅迫下表現出顯著較低的氧化損傷、更好的光合能力和生長，而AtFQR1-RNAi擬南芥在熱脅迫下氧化損傷加重且生長更遲緩。高溫脅迫下過表達TrFQR1的白三葉也維持了較好的線粒體電子傳遞鏈以及較為完整的線粒體超微結構。

　　此外，TrFQR1的過表達還顯著提高了熱脅迫下白三葉葉片內磷脂酰甘油（PG）、單半乳糖基二酰基甘油（MGDG）、硫酸甘油糖脂（SQDG）和心磷脂（CL）等脂質的積累，這些脂類參與了線粒體或葉綠體膜的形成，與提高膜系統的穩定性有關。過表達TrFQR1的白三葉也表現出較高的脂質飽和水平及較高的磷脂酰膽堿與磷脂酰乙醇胺（PC：PE）比例，這可能有利于植物在長期熱脅迫條件下維持膜的穩定性和完整性。TrFQR1可以作為篩選耐熱基因型材料或通過分子育種培育耐熱作物的關鍵候選基因。

　　四川農業大學草業科技學院教授彭燕和副教授李州作為該論文的共同通訊作者，博士研究生程碧真為第一作者，碩士研究生周敏和唐韜為共同第一作者，該成果受到國家現代農業產業技術體系四川省飼草創新團隊和四川省科技計劃項目的資助。