《生命科学》 2013, 25(9): 839-842

高温的另类益处

刘军钟

中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所，上海 200032)

摘　要：编者按：温度是影响植物生长发育的最重要的环境因子之一，其细微变化会影响作物的产量。目前，全球气候变暖是最受关注的问题，它对农作物的生产造成了严重的威胁。因此，研究高温影响植物生长发育的机制，意义非常重大。转基因技术是研究基因功能和获得高产优质品种的一种重要手段，但是转基因沉默使得转基因在受体植物中往往不能稳定表达，有时甚至完全不表达，对转基因技术的推广造成了很大的限制。因此，研究植物转基因沉默的机理以及解决方法刻不容缓。最近，中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所何祖华课题组发现，环境温度从22ºC升高到30ºC可以完全抑制不同转基因引起的基因沉默，而且拟南芥内源小分子RNA——ta-siRNAs(trans-acting siRNA)也随着温度的升高明显降低。有意思的是，温度引起的转录后基因沉默(PTGS)解除在接下来的22ºC种植后代中也能观察到，即表现出后代记忆的效应。对其机制的研究表明，高温可能通过促进SUPPRESSOR OF GENE SILENCING 3(SGS3)蛋白的降解进而抑制双链RNA形成，从而解除PTGS并抑制ta-siRNA产生；提高SGS3蛋白水平可以抑制高温对PTGS的解除并减弱后代记忆。这些发现揭示了温度与siRNA合成以及表观遗传之间的关系，对植物温度感应以及作物转基因改良等有重要的指导意义。