近日，国际著名期刊《Plant, Cell & Environment》（IF5year=7.79）在线发表了我院陶俊教授团队题为“Herbaceous peony AP2/ERF transcription factor binds the promoter of the tryptophan decarboxylase gene to enhance high-temperature stress tolerance”的研究论文，揭示了AP2/ERF类转录因子PlTOE3提高芍药耐高温能力的分子机制。

   芍药是我国传统名花，性喜冷凉干燥，而我国南方地区夏季高温酷暑天气持续时间长、强度大，极大地限制了芍药在南方的栽培应用。因此，找到调控芍药耐高温能力的关键基因，解析芍药应答高温胁迫的分子机制，对于生产上推进“芍药南移”意义重大。

该研究发现，芍药褪黑素生物合成关键基因PlTDC能够在转录水平上响应高温胁迫。随后，通过启动子克隆及DNA pull-down实验筛选到调控PlTDC基因表达的AP2/ERF类转录因子PlTOE3，并通过酵母单杂交和双荧光素酶实验验证了两者之间的调控作用。芍药PlTOE3定位于细胞核中，同样能够在转录水平上响应高温胁迫。接着，利用VIGS技术沉默PlTOE3可显著降低芍药PlTDC基因表达和内源褪黑素含量，降低植株耐高温能力；超表达PlTOE3可显著提高烟草NtTDC1基因表达和内源褪黑素含量，提高植株耐高温能力。进一步研究发现，内源褪黑素不仅能够作为一种抗氧化物质直接清除活性氧，而且能够作为一种信号激活SOD-CAT途径来清除活性氧，从而最终提高芍药的耐高温能力。该研究揭示了PlTOE3提高芍药耐高温能力的分子机制，为培育耐高温芍药新种质提供了新的理论依据和基因资源。

图1 芍药PlTOE3调控PlTDC基因启动子验证（A）、PlTOE3蛋白亚细胞定位观察（B）、

基于VIGS技术沉默PlTOE3降低芍药植株耐高温能力和增加ROS积累水平验证（C）、

在烟草中超表达PlTOE3提高植株耐高温能力和减少ROS积累水平验证（D）

图2芍药转录因子PlTOE3提高植株耐高温能力的模式图

我院博士生张婷婷为该论文第一作者，陶俊教授和赵大球教授为共同通讯作者，研究生汤寓涵、栾雨婷、程卓雅、王晓晓参与了部分工作。该研究得到了国家自然科学基金、江苏省种业振兴揭榜挂帅项目和江苏省林业科技创新与推广项目等课题资助。

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14357