《Plant Physiology and Biochemistry》：PdbMYB44 Enhances Drought Tolerance via PP2C-Mediated Modulation of ABA Signaling and Stomatal Aperture
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本研究针对植物干旱胁迫响应机制不清的问题，以山新杨R2R3-MYB转录因子PdbMYB44为核心，通过多组学分析及分子生物学实验，发现其通过直接结合PP2Cs（PP2C75、PP2C51-2、PP2C24、PP2C51-1）启动子的MBS/G-Box顺式元件抑制其转录，解除对SnRK2.6的抑制作用，进而激活SLAC1磷酸化以促进气孔关闭，显著提升植株抗旱性。该研究为林木抗旱育种提供了新靶点和理论依据。
随着全球气候变化加剧，干旱已成为制约林木生长和生态安全的首要非生物胁迫因素。植物在长期进化中形成了复杂的抗旱机制，其中脱落酸（ABA）信号通路介导的气孔关闭是减少水分流失的关键环节。然而，转录因子如何精细调控ABA信号核心组分，进而协同气孔运动与抗氧化防御的分子网络仍不清晰。山新杨作为干旱地区的先锋树种，其蕴含的抗旱基因资源亟待挖掘。近期发表于《Plant Physiology and Biochemistry》的研究，首次系统揭示了R2R3-MYB转录因子PdbMYB44通过PP2C-SnRK2.6-SLAC1级联通路增强抗旱性的新机制。
研究团队通过RNA-seq筛选干旱胁迫下山新杨基因调控网络顶层枢纽基因，锁定PdbMYB44；利用转基因技术获得过表达株系，结合生理表型分析、染色质免疫共沉淀（ChIP）、电泳迁移率变动分析（EMSA）、酵母单杂交（Y1H）及蛋白质磷酸化检测等技术，解析其功能及作用通路。关键技术包括：转基因株系构建、RNA-seq转录组分析、ChIP-PCR验证转录因子与靶基因启动子直接结合、EMSA/Y1H鉴定DNA结合特异性、免疫共沉淀-Phosbind Biotin检测蛋白质磷酸化水平。
3.1. PdbMYB44系统进化与表达特征
序列分析显示PdbMYB44与拟南芥AtMYB44同源，其C端含EAR抑制结构域，暗示转录抑制功能。干旱胁迫下根中PdbMYB44表达3小时即达峰值（9.7倍），叶片中诱导缓慢（9小时达2.9倍），表明其早期响应特性。
3.2. 过表达PdbMYB44显著增强抗旱性
转基因株系在干旱处理后根系生物量、根冠比及叶绿素含量显著高于野生型（WT），复水后恢复能力强。生理指标检测表明过表达株系电解质泄漏率、MDA和H2O2含量降低，SOD、POD活性和脯氨酸积累增强，有效缓解氧化损伤。
3.3. PdbMYB44通过直接抑制PP2Cs激活ABA信号
RNA-seq发现过表达株系中ABA受体PYR1上调，而PP2C家族基因（PP2C75、PP2C51-2等）显著下调。Y1H、EMSA和ChIP-PCR证实PdbMYB44直接结合PP2Cs启动子的MBS/G-Box元件抑制其转录。SnRK2.6磷酸化水平在转基因株系中升高，而ABA含量无基因型差异，说明调控独立于ABA合成途径。
3.4. PdbMYB44-SnRK2.6-SLAC1模块驱动气孔关闭
Y2H验证SnRK2.6与SLAC1互作。梯度共表达实验显示SnRK2.6剂量依赖性地促进SLAC1磷酸化。转基因株系气孔开度减小30%-50%，离体叶片失水率显著降低，证实该通路通过促进气孔关闭优化水分利用效率。
本研究阐明PdbMYB44作为转录抑制子，通过双重调控（转录抑制PP2Cs、ABA激活PYR1）解除SnRK2.6抑制，进而磷酸化SLAC1以加速气孔关闭，同时协同激活抗氧化基因表达，形成多层次抗旱网络。该发现不仅深化了对MYB转录因子在非生物胁迫中核心作用的理解，更为林木分子设计育种提供了关键靶点。
