文献分享|水稻代谢与染色质调控的双向协同作用提升耐热性

背景：全球气候变暖加剧，极端高温天气频发，严重威胁粮食安全，解析作物耐热机制并培育耐热品种成为核心挑战。过往研究分别揭示了代谢途径或染色质修饰在植物热胁迫响应中的独立作用，但二者之间是否存在协同互作尚缺乏系统认知。研究目的：旨在阐明水稻中代谢调节因子与染色质状态调控因子之间如何通过双向反馈形成动态调控网络，从而系统性增强其耐热性。结论：研究发现糖酵解关键酶PK1在热胁迫下向细胞核富集，发挥激酶功能，直接磷酸化组蛋白H3T11并磷酸化激活乙酰转移酶GCN5，协同驱动H3K9乙酰化，激活耐热基因表达。关键的是，GCN5反过来乙酰化PK1，增强其激酶活性，形成“PK1-GCN5”正向反馈环路。该环路将核内糖酵解代谢流与染色质修饰激活耦合，从代谢与表观遗传两个层面共同决定了水稻的耐热性。