近日，北京農學院植物科學技術學院韓瑩琰/郝敬虹教授團隊在國際知名學術期刊Plant Biotechnology Journal在線發表了題為“LsMAPK6 Phosphorylates the LsCO Protein to Enhance Its Stability and Transcriptional Activity, Promoting Floral Transition Upon High Temperatures in Lettuce（LsMAPK6磷酸化LsCO提高其蛋白穩定性和轉錄活性促進葉用萵苣高溫下成花轉變）”的研究論文。該研究揭示了高溫誘導生菜抽薹的核心信號模塊及其分子機制，不僅深化了對植物整合環境溫度信號與發育時序的理解，更為分子設計育種培育耐熱、晚抽薹生菜品種提供了關鍵的理論基礎與潛在靶標。

葉用萵苣（Lactuca sativaL.），俗稱生菜，作為一種全球廣泛栽培的重要蔬菜，其經濟價值完全體現在營養生長階段所形成的蓮座葉片。然而，生菜性喜冷涼，夏季高溫脅迫會強烈誘導其從營養生長向生殖生長轉換，即啟動抽薹開花程序，導致葉片生長停止、品質下降，造成重大經濟損失，致使無法周年生產，嚴重制約產業發展，是急需解決的一大難題。因此，解析高溫誘導抽薹的分子機制，是培育耐熱、晚抽薹生菜品種的迫切需求。

圖1 LsMAPK6-LsCO-LsFT模塊調控生菜高溫抽薹的分子模型

學校蔬菜種質創新與高效利用團隊針對都市鮮活園藝產品關鍵性狀，多年來一直聚焦生菜耐熱耐抽薹研究，在優良品種選育、關鍵基因挖掘及調控方面取得了一定進展。近期系統解析了LsMAPK6-LsCO-LsFT信號模塊在高溫抽薹中的作用，揭示了MAPK信號直接調控光周期核心因子的全新模式。研究團隊提出一個“LsMAPK6-LsCO-LsFT”信號通路的工作模型。當生菜遭遇高溫脅迫時，MAPK信號級聯被觸發，上游信號激活LsMAPK6的激酶活性。活化的LsMAPK6與LsCO直接結合，并特異性磷酸化其Ser-258位點。這一關鍵的翻譯后修飾，一方面穩定了LsCO蛋白，使其在核內大量積累；另一方面極大地增強了LsCO的轉錄活性。大量高活性的磷酸化LsCO蛋白隨后強力結合并激活下游核心成花素基因LsFT的啟動子，驅動LsFT的高水平表達。最終，高濃度的LsFT蛋白作為決定性的開花信號，促使莖頂端分生組織從營養生長轉變為生殖生長，從而完成高溫誘導下的抽薹與開花進程。該“LsMAPK6-LsCO-LsFT”信號模塊的解析，為理解植物如何整合環境溫度信號與內在發育程序提供了全新的分子視角。

植物科學技術學院碩士畢業生王婷甄（現浙江省農業科學院助理研究員）、劉名家、田玉鳳和在讀碩士研究生譚青青為論文共同第一作者，郝敬虹教授和韓瑩琰教授為論文共同通訊作者，植科學院在讀碩士研究生王佳璇、穆慧芳，植科學院教師劉超杰副教授、王惠玉和北京市農林科學院劉寧研究員為該研究作出重要貢獻。華中農業大學陳炯炯教授、沈陽農業大學石躍副教授、中國科學院賈美茹副研究員、北京農學院劉子妍副教授對該工作給予了重要指導。本研究依托北京農學院現代園藝學“全國高校黃大年式教師團隊”，得到了國家自然科學基金、北京市自然科學基金-北京市教委聯合重點研發計劃、北京農學院“火花計劃”項目的資助。

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