高温与疾病辣椒免疫中的基因拉锯战

植物同时面临病原体和环境压力的挑战，尤其是在热带和亚热带地区。病原体通过特定受体触发免疫反应，而高温则激活耐热机制。这两种反应都涉及共同的信号元件，但它们的协调作用仍不太清楚。由于这些问题，需要深入研究调控机制。

2024年3月2日，福建农林大学和中国农业大学的研究人员在《园艺研究》上发表了一项研究，揭示了辣椒基因耐盐同源物2(CaSTH2)通过与转录因子CaWRKY40发生物理相互作用，抑制免疫反应和耐热性。这一发现揭示了植物用来平衡防御的复杂调控网络。

这项研究发现，CaSTH2 是辣椒植物中一种关键的负调节因子，它抑制转录因子 CaWRKY40，而 CaWRKY40 对于激活与免疫和耐热相关的基因至关重要。在辣椒和本氏烟中使用基因沉默和过度表达的实验表明，CaSTH2 降低了植物对青枯病菌感染 (RSI) 的防御能力及其耐受高温的能力。

各种检测，包括双分子荧光互补 (BiFC)、免疫共沉淀 (CoIP)、pull-down 和微尺度热泳 (MST)，均证实 CaSTH2 与 CaWRKY40 存在物理相互作用。此外，CaSTH2 还能阻断 CaWRKY40 与 CaWRKY27b 和 CaWRKY28 的相互作用，而这两种相互作用对于激活防御相关基因至关重要。

这项全面分析表明了 CaSTH2 如何通过干扰关键蛋白质相互作用来调节植物的防御机制，为控制植物免疫和应激反应的监管网络提供了新的见解。

中国农业大学盛阳博士表示：“这项研究凸显了植物防御机制的复杂平衡。了解CaSTH2的作用可以为植物如何调节免疫反应和抗逆性提供宝贵的见解，这对于培育更具抗逆性的作物至关重要。”

关于 CaSTH2 作用的研究结果可能有助于制定新的农作物育种策略，以增强农作物对病原体和环境压力的抵抗力。通过操纵 CaSTH2 的表达，科学家可以提高辣椒和其他农作物的免疫力和耐热性，从而促进农业可持续发展和粮食安全。