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寒冷诱导肽信号确保花粉韧性和作物产量

Nature2026年6月3日 00:00

数据可用性 本研究使用的基因和蛋白质序列均来自于Sol Genomics Network(番茄;https://solgenomics.net/)、水稻基因组注释项目(稻米;https://rice.uga.edu/)、TAIR10(阿拉伯芥;https://www.arabidopsis.org/)和植物基因组资源(https://phytozome-next.jgi.doe.gov/)。表达模式分析是利用已发布的RNA测序数据(GEO:GSE40854;SRA:PRJNA631095)进行的。未裁剪的凝胶和印迹图像已在补充图4中提供。引物和注释肽在补充表1-3中提供。源数据与本文一同提供。参考文献 Fischer, E. M. 等。 在变暖气候中打破纪录的极端事件。 Nat. Rev. Earth Environ. 6, 456–470(2025)。 Goel, K., Kundu, P., Sharma, P. & Zinta, G. 花粉的热敏感性:分子视角。 Plant Cell Rep. 42, 843–857(2023)。 Wang, N., Li, X., Zhu, J. & Yang, Z.-N. 植物中光周期和热敏感性基因男不育的分子和细胞机制。 Mol. Plant 18, 26–41(2025)。 Hassan, M. A. 等。 小麦的寒冷胁迫:植物适应反应和管理策略。 Front. Plant Sci. 12, 676884(2021)。 Li, Z., Qiu, Z., Ge, H. & Du, C. 中国在抽穗和开花阶段的寒冷胁迫的长期动态及其对稻米生长的影响。 Atmosphere 13, 103(2022)。 Barton, D. A. 等。 0度冷却破坏花粉形成,但不影响小麦中的减数分裂微管阵列。 Plant Cell Environ. 37, 2781–2794(2014)。 联合国粮食及农业组织。 世界粮食与农业——2020年统计年鉴(FAO,2020)。 Suguru, S., Peet, M. M. & Thomas, J. F. 确定Lycopersicon esculentum Mill. 在中等升高气温下的花前和花后关键时期及生理过程。 J. Exp. Bot. 53, 1187–1195(2022)。 Zhang, Z. 等。 理解植物在非生物胁迫下的花药发育的分子机制。 Plant Mol. Biol. 105, 1–10(2021)。 Arshad, M. S. 等。 热胁迫对水稻的生殖发育和谷物产量的影响。 Plant Physiol. Biochem. 115, 57–72(2017)。 Hafidh, S., Fíla, J. & Honys, D. 被子植物中雄配子体的发育与功能:一个概念。 Plant Reprod. 29, 31–51(2016)。 Ma, H. 开花植物中小孢子发生和小配子发生的分子遗传分析。 Annu. Rev. Plant Biol. 56, 393–434(2005)。 Scott, R. J., Spielman, M. & Dickinson, H. G. 雄蕊的结构和功能。 Plant Cell 16, S46–S60(2004)。 Huang, M. D., Hsing, Y. I. & Huang, A. H. 花药孢子的转录组:可用性和用途。 Plant Cell Physiol. 52, 1459–1466(2011)。 Takahashi, F. 等。 一种小肽通过脱落酸调节气孔控制,参与远距离信号传导。 Nature 556, 235–238(2018)。 Roy, S., Lundquist, P., Udvardi, M. & Scheible, W.-R. 小而强大:植物生物学中的肽激素。 Plant Cell 30, tpc.118.tt0718(2018)。 Lou, H. 等。 通过基因编辑工程改造源-汇关系,赋予番茄和水稻抗热胁迫的能力。 Cell 188, 530–549(2025)。 Park, S. J., Jiang, K., Schatz, M. C. & Lippman, Z. B. 体态成熟速率决定番茄的花序结构。 Proc. Natl Acad. Sci. U S A 109, 639–644(2011)。 Lease, K. A. & Walker, J. C. 阿拉伯芥未注释分泌肽数据库,为植物肽组学提供资源。 Plant Physiol. 142, 831–838(2006)。 Furumizu, C. & Sawa, S. RGF/GLV/CLEL短肽家族通过谱系特异性丧失和多样化进化,但在维管植物和苔藓植物之间保留其信号功能。 Front. Plant Sci. 12, 703012(2021)。 Matsubayashi, Y. 植物中的翻译后修饰小肽信号。 Annu. Rev. Plant Biol. 65, 385–413(2014)。 Zhang, H., Han, Z., Song, W. & Chai, J. 对植物肽激素与受体相互作用的结构认识。 Mol. Plant 9, 1454–1463(2016)。 Furumizu, C. 等。 非开花陆地植物的基因组测序展示了肽信号的创新进化历程。 Plant Cell 33, 2915–2934(2021)。

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