抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室

　　2022年10月21日，张根发教授课题组在Frontiers in Plant Science （IF: 6.627）上发表题Integrative transcriptomic and TMT-based proteomic analysis reveals the mechanism by which AtENO2  affects seed germination under salt stress”的研究性文章。2018级直博生武宇为论文的第一作者，张根发教授与邴杰实验师为共同通讯作者，抗性基因资源与分子发育北京市重点实验室为第一完成单位。

　　种子萌发对植物生存和农业生产至关重要，受到许多因素的影响，主要包括内部因素和外部的环境条件。作为糖酵解过程中的关键酶，烯醇酶2 (ENO2)在植物生长和非生物胁迫中也起着至关重要的作用。本研究中，我们发现盐胁迫下拟南芥 ENO2 突变体( eno2 ^- )的种子萌发率低于野生型(WT)，而在正常生长条件下没有显著差异。目前为止，盐胁迫下 AtENO2 调节种子萌发的机制尚不明确。本研究中，首次借助转录组和蛋白质组手段来分析比较正常和盐胁迫条件下的 eno2 ^- 和WT萌发阶段的幼苗。经分析，在正常和盐胁迫条件下，转录组分别鉴定出417和4442个差异表达基因，蛋白质组分别鉴定出302和1929个差异表达蛋白。综合发现，与胁迫耐受以及过氧化氢清除剂相关的大量差异表达基因（DEGs）和差异表达蛋白（DEPs）在 eno2 ^- 中显著下调。此外，还鉴定到了与编码植物激素转导途径相关的DEGs和DEPs，其中与ABA信号相关的DEGs和DEPs在 eno2 ^- 中相对显著上调。此外，我们构建了一个相互作用网络，可以看到与ENO2互作的蛋白共有三个，即GAPB、GAPA1以及PGK1，并进一步通过荧光素酶互补实验确定了GAPA1和GAPB可以与AtENO2相互作用。总之，我们的结果表明，在盐胁迫下， AtENO2 主要影响与植物激素信号转导途径、胁迫响应因子和活性氧(ROS)相关的基因和蛋白质的表达，进而影响种子萌发。本研究为进一步探索盐胁迫下 AtENO2 对于拟南芥种子萌发的分子机制奠定了基础。

　　本研究由国家自然科学基金（31872672）资助！

　　论文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.1035750/full