研究小组发现，在百合“白色天堂”中，热应激转录因子HA2和肌动蛋白相互作用蛋白(AIP)LACTIN在蛋白质水平上相互作用，介导基因表达并保护细胞免受热应激。这种相互作用在东方百合“西伯利亚”中不会发生，这可能解释了不同品种之间耐热性的差异。

这些发现为未来研究百合对热应激的反应提供了宝贵的见解，并可以指导耐热百合品种的开发。

全球变暖直接改变了农作物生长发育所需的环境条件，影响作物的成熟度，延长生长周期，降低产量。植物已经形成了复杂的调控网络来应对高温胁迫，其中高温胁迫转录因子-热休克蛋白(H-Hsp)通路至关重要。

H转录因子，特别是HA2，在热应激下调节关键的下游基因。肌动蛋白对维持细胞稳定性至关重要，也在应激反应中发挥作用。百合是一种全球重要的切花和盆栽花卉，在花卉市场中占据着举足轻重的地位。然而，肌动蛋白在百合热应激反应中的分子机制尚不清楚。

2024年4月24日发表在《观赏植物研究》上的一篇研究文章，探讨了HA2及其与肌动蛋白的相互作用在增强百合耐热性中的作用，为开发耐热百合品种提供了新的见解。

本研究对麝香百合“白色天堂”和东方百合杂交品种“西伯利亚”进行了HA2的分子克隆和蛋白质结构域分析，以了解它们在热应激反应中的作用。

LoHA2的编码序列从西伯利亚克隆出来，序列长1,077bp，编码358个氨基酸的蛋白质。氨基酸序列比对表明LlHA2与LoHA2具有较高的整体同源性，具有DNA结合结构域(DBD)和核定位信号(NLS)等保守结构域。然而，LlHA2中存在AIP3结构域，而LoHA2中不存在。

对于ACTIN基因，从两个品种克隆的序列相同，表明ACTIN在不同百合品种中高度保守。亚细胞定位实验表明LACTIN存在于细胞核和细胞质中。双分子荧光互补(BiFC)测定证实LlHA2与LACTIN在白色天堂的细胞核中相互作用，但在西伯利亚则不相互作用。

病诱导基因沉默(VIGS)检测两个品种的HA2和ACTIN，结果表明沉默这些基因会降低WhiteHeaven品种的耐热性，但不会降低Siberia品种的耐热性。最后，qRT-PCR分析表明，HA2和ACTIN会相互影响WhiteHeaven品种的表达，形成介导耐热性的正反馈回路。

这些结果深入了解了百合对热应激反应的分子机制，并提出了开发耐热品种的途径。

该研究负责人何俊娜介绍说：“我们在蛋白质水平上发现了HA2调控植物耐热应激反应的新途径，为解决百合抗耐热的分子机制提供了新的理论支持。”

综上所述，本研究确定了白天堂百合的LlHA2与ACTIN相互作用，增强了百合的耐热性，而西伯利亚百合的LoHA2缺乏这种相互作用。病诱导的基因沉默证实了这些相互作用在百合热应激反应中的关键作用。这些发现为百合热应激的分子机制提供了新的见解，为培育耐热品种提供了途径。

未来的研究将探索这些相互作用在提高作物恢复力方面的具体分子机制和更广泛的应用。