梨（Pyrus L.）是一种重要的温带落叶果树，广泛分布于亚欧大陆。我国传统的梨果实多为褐皮和绿皮，颜色较为单一，缺乏对消费者的吸引力。近年来，红皮梨品种的选育弥补了梨传统品种果实色泽的缺陷，能够显著提升梨果实在果品市场上的竞争力。红梨果皮中的红色源于花青苷的积累。然而，随着全球气候变化导致极端温度的频繁发生，异常的高温天气已严重威胁了包括果实颜色在内的果实品质，阻碍了红梨产业的可持续发展。但是，目前关于高温抑制花青苷积累调控机制的研究仍十分有限。因此，探究高温抑制梨果皮花青苷合成的作用机制，对于应对气候变化、提高果实品质具有极其重要的意义。
2025年5月5日，浙江大学农业与生物技术学院白松龄研究团队在国际知名期刊The Plant Cell发表了题为Reduced proteasome degradation of HsfB2a at higher temperatures is responsible for the inhibition of anthocyanin synthesis in pear的研究论文，揭示了温度响应模块PpATL52-PpHsfB2a-PpHY5L介导高温抑制梨花青苷合成的新机制。
图1. The Plant Cell在线发表文章
该研究发现，高温显著阻碍了梨果实花青苷的积累。通过转录组分析及多种生化实验，研究人员发现热激转录因子PpHsfB2a显著受到高温诱导，并可以直接结合在光信号通路重要转录因子PpHY5L启动子上并抑制其表达，介导了高温信号作用于光信号通路最终抑制梨花青苷合成的过程。研究进一步发现，PpHsfB2a的蛋白丰度在高温处理后显著上调，这是由于其泛素-26S蛋白酶体降解程度减弱。通过pull-down筛库联合LC-MS/MS分析，筛选出了一个可以与PpHsfB2a互作并介导其泛素-26S蛋白酶体降解的E3泛素连接酶PpATL52。PpATL52通过泛素化降解PpHsfB2a蛋白并减弱其对PpHY5L的转录抑制从而促进梨花青苷的合成。高温则通过抑制PpATL52的转录水平和蛋白丰度，减弱PpHsfB2a的泛素-26S蛋白酶体降解程度，导致其蛋白丰度增多，最终抑制梨花青苷的合成。
图2. 高温抑制梨花青苷合成的工作模型
综上所述，该研究揭示了温度响应模块PpATL52-PpHsfB2a-PpHY5L介导高温抑制梨花青苷合成的机制，明确了PpHsfB2a的泛素-26S蛋白酶体降解程度减弱是高温抑制梨花青苷合成的原因。该研究结果不仅有利于丰富高温信号与光信号互作的理论基础，还从转录调控、翻译后修饰两个维度拓宽了高温抑制梨花青苷合成的分子调控网络，同时又能为开发促进红梨在高温下着色的方法及红梨新品种的选育提供理论与技术支撑。
此外，The Plant Cell期刊上同步刊出了题为Heat vs. hue: a molecular tug-of-war in pear fruit coloration的评论文章，总结了本研究的主要研究思路与研究结果，高度评价了本研究的创新性，指出其为解析高温胁迫下果实着色的分子机制提供了关键突破，对改良果实品质具有重要指导意义。
图3. The Plant Cell在线发表本研究的评论文章
浙江大学农业与生物技术学院博士研究生王露为该论文第一作者，白松龄研究员为该论文通讯作者。浙江大学农业与生物技术学院滕元文教授、倪隽蓓副研究员为该论文提供了指导。浙江大学博士后高雨豪、博士生张露（已毕业）以及博士生杨属林为该论文做出了重要贡献。该研究得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等项目的资助。
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