茄子SmWRKY26通过诱导自噬正向调控低温耐受性的分子机制解析

本研究针对茄子（Solanum melongena L.）低温敏感性问题，首次揭示了SmWRKY26转录因子通过激活自噬途径（autophagy）增强冷胁迫耐受性的分子机制。研究人员通过基因过表达和CRISPR敲除实验证实，SmWRKY26通过稳定质膜结构、维持光合效率、提升抗氧化能力及促进错误折叠蛋白降解等途径，显著提高茄子耐寒性。RNA-seq分析进一步发现该基因通过调控mRNA监视通路、内质网蛋白加工及自噬相关基因（ATG）表达发挥作用。该研究为茄科作物抗寒育种提供了新靶点，发表于《Plant Physiology and Biochemistry》。

　　

在热带作物种植领域，茄子（Solanum melongena L.）因其营养价值高而广受欢迎，但这个"怕冷"的蔬菜却常常在低温胁迫下"瑟瑟发抖"——叶片萎蔫、光合停滞、细胞膜损伤，最终导致严重减产。尽管WRKY转录因子家族已被证明是植物应对环境胁迫的"分子开关"，但它们在茄子抗寒中的具体作用仍是个未解之谜。更引人关注的是，近年研究发现自噬（autophagy）这一细胞"清洁工"可能与WRKY蛋白协同作战，但相关机制在茄子中仍是空白。

江苏省农业科学院的研究团队通过系统研究，首次揭开了茄子SmWRKY26转录因子的抗寒密码。研究人员采用多组学联用策略，通过亚细胞定位、转录激活活性检测确认SmWRKY26为核定位的转录激活因子；利用过表达和CRISPR-Cas9基因编辑构建遗传材料；结合生理指标测定（相对电解质渗漏率REL、光合参数、MDA含量等）和RNA-seq转录组分析，系统解析了该基因的功能网络。

植物材料与生长条件
以栽培品种"三月茄"为材料，通过比较常温（28°C）和冷处理（4°C）下表型差异，发现过表达株系叶片保持舒展，而敲除突变体出现严重萎蔫。

SmWRKY26序列及其同源物
克隆获得的SmWRKY26编码534个氨基酸，具有典型Group I WRKY特征：含两个WRKY结构域（WRKYGQK核心序列）和C₂H₂型锌指结构。系统进化分析显示其与番茄SlWRKY33、拟南芥AtWRKY26亲缘最近。

讨论
研究发现SmWRKY26通过三重机制增强抗寒性：1）激活SOD、POD等抗氧化酶系统清除ROS；2）维持PsbA（光系统II核心蛋白）稳定性保障光合作用；3）显著上调ATG8f/g等自噬基因，促进错误蛋白通过泛素-蛋白酶体途径降解。尤为重要的是，该研究首次在茄子中发现WRKY与自噬的调控关系——冷胁迫下SmWRKY26直接结合ATG基因启动子区的W-box元件（TGAC核心序列），触发自噬小体形成。

结论
该研究不仅揭示了SmWRKY26通过"抗氧化防御-光合保护-自噬激活"三位一体的抗寒新机制，更突破了传统CBF/DREB1途径的认知局限。研究提供的OE材料使茄子能在4°C下存活7天而不影响产量，为培育耐寒品种提供了可直接应用的遗传资源。这些发现对解析茄科作物环境适应机制具有里程碑意义，相关策略可延伸至马铃薯、番茄等近缘作物的抗逆改良。